Точка предела

редактировать
Точка, к которой сходятся функции в топологии

В математике ограничение точка (или точка кластера или точка накопления ) из set S {\ displaystyle S}S в топологическое пространство X {\ displaystyle X}X - точка x {\ displaystyle x}x , которую можно «аппроксимировать» точками S {\ displaystyle S}S в том смысле, что каждая окрестность из x {\ displaystyle x}x по отношению к топология на X {\ displaystyle X}X также содержит точку S {\ displaystyle S}S , отличную от x {\ displaystyle x }x сам. Предельная точка набора S {\ displaystyle S}S сама по себе не обязательно должна быть элементом S {\ displaystyle S}S .

. Эта концепция выгодно обобщает понятие limit и является основой таких понятий, как закрытый набор и топологическое замыкание. В самом деле, множество является замкнутым тогда и только тогда, когда оно содержит все свои предельные точки, и операцию топологического замыкания можно рассматривать как операцию, которая обогащает множество, объединяя его с его предельными точками.

Что касается обычной евклидовой топологии, последовательность рациональных чисел xn = (- 1) nnn + 1 {\ displaystyle x_ {n} = (- 1) ^ {n} {\ frac {n} {n + 1}}}{\ displaystyle x_ {n} = (- 1) ^ {n} {\ frac {n} { n + 1}}} не имеет limit (т.е. не сходится), но имеет две точки накопления (которые здесь считаются предельными точками), а именно. -1 и +1. Таким образом, если рассматривать множества, эти точки являются предельными точками множества {xn} {\ displaystyle \ {x_ {n} \}}\ {x_ {n} \} .

Существует также тесно связанная концепция для последовательностей. точка кластера (или точка накопления ) последовательности (xn) n ∈ N {\ displaystyle (x_ {n}) _ {n \ in \ mathbb {N}}}{\ displaystyle (x_ {n}) _ {n \ in \ mathbb {N}}} в топологическом пространстве X {\ displaystyle X}X - точка x {\ displaystyle x}x такой, что для каждой окрестности V {\ displaystyle V}V из x {\ displaystyle x}x существует бесконечно много натуральные числа n {\ displaystyle n}n такие, что xn ∈ V {\ displaystyle x_ {n} \ in V}{\ displaystyle x_ {n} \ in V} . Эта концепция обобщается на сети и фильтры.

Содержание
  • 1 Определение
  • 2 Типы предельной точки
  • 3 Для последовательностей и цепей
    • 3.1 Свойства
    • 3.2 Связь между точкой накопления последовательности и точкой накопления набора
  • 4 Выбранные факты
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки
Определение

Пусть S {\ displaystyle S}S быть подмножеством топологического пространства X {\ displaystyle X}X . Точка x {\ displaystyle x}x в X {\ displaystyle X}X является предельной точкой (или точкой кластера или точка накопления ) S {\ displaystyle S}S , если каждая окрестность из x {\ displaystyle x}x содержит по крайней мере одну точку S {\ displaystyle S}S , отличную от самого x {\ displaystyle x}x .

Обратите внимание, что не имеет значения, если мы ограничим условие только открытыми районами. Часто бывает удобно использовать форму определения «открытой окрестности», чтобы показать, что точка является предельной точкой, и форму определения «общей окрестности», чтобы получить факты из известной предельной точки.

Если X {\ displaystyle X}X - это T 1 {\ displaystyle T_ {1}}T_ {1} пробел (которыми являются все метрические пространства ), тогда x ∈ X {\ displaystyle x \ in X}x \ in X является предельной точкой S {\ displaystyle S}S тогда и только тогда, когда каждая окрестность x {\ displaystyle x}x содержит бесконечно много точек S {\ displaystyle S}S . Фактически, пространства T 1 {\ displaystyle T_ {1}}T_ {1} характеризуются этим свойством.

Если X {\ displaystyle X}X - это пробел Фреше – Урысона (сначала все метрические пробелы и -счетные пробелы являются), то x ∈ X {\ displaystyle x \ in X}x \ in X является предельной точкой S {\ displaystyle S}S тогда и только тогда, когда существует последовательность точек в S ∖ {x} {\ displaystyle S \ setminus \ {x \}}{\ displaystyle S \ setminus \ {x \}} , предел равно x {\ displaystyle x}x . На самом деле этим свойством обладают пространства Фреше – Урысона.

Набор предельных точек S {\ displaystyle S}S называется производным набором из S {\ displaystyle S} <207.>Типы предельной точки

Если каждая окрестность x {\ displaystyle x}x содержит бесконечно много точек S {\ displaystyle S}S , то x {\ displaystyle x}x - это особый тип предельной точки, называемый ω-точкой накопления из S {\ displaystyle S}S .

Если каждая окрестность x {\ displaystyle x}x содержит несчетное количество точек S {\ displaystyle S}S , тогда x {\ displaystyle x}x - это особый тип предельной точки, называемый точкой конденсации of S {\ displaystyle S}S .

Если все окрестности U {\ displaystyle U}U из x {\ displaystyle x}x удовлетворяет | U ∩ S | = | S | {\ displaystyle \ left | U \ cap S \ right | = \ left | S \ right |}{\ displaystyle \ left | U \ cap S \ right | = \ left | S \ right |} , тогда x {\ displaystyle x}x - это особый тип предельная точка, называемая точкой полного накопления из S {\ displaystyle S}S .

Для последовательностей и цепей
Последовательность, перечисляющая все положительные рациональные числа. Каждое положительное вещественное число является точкой кластера.

В топологическом пространстве X {\ displaystyle X}X точка x ∈ X {\ displaystyle x \ in X}x \ in X называется точкой кластера (или точкой накопления ) последовательности (xn) n ∈ N {\ displaystyle (x_ {n}) _ {n \ in \ mathbb {N}}}{\ displaystyle (x_ {n}) _ {n \ in \ mathbb {N}}} если для каждого соседства V {\ displaystyle V}V из x {\ displaystyle x}x , существует бесконечно много n ∈ N {\ displaystyle n \ in \ mathbb {N}}{\ displaystyle n \ in \ mathbb {N}} такие, что xn ∈ V {\ displaystyle x_ {n} \ in V}{\ displaystyle x_ {n} \ in V} . Это эквивалентно сказать, что для каждого района V {\ displaystyle V}V из x {\ displaystyle x}x и каждого n 0 ∈ N {\ displaystyle n_ {0} \ in \ mathbb {N}}{\ displaystyle n_ {0} \ in \ mathbb {N}} , есть некоторые n ≥ n 0 {\ displaystyle n \ geq n_ {0}}{\ displaystyle n \ geq n_ {0}} такой, что xn ∈ V {\ displaystyle x_ {n} \ in V}{\ displaystyle x_ {n} \ in V} . Если X {\ displaystyle X}X является метрическим пространством или первым счетным пространством (или, в более общем смысле, Fréchet– Пробел Урысона ), тогда x {\ displaystyle x}x - точка кластера (xn) n ∈ N {\ displaystyle (x_ {n}) _ {n \ in \ mathbb {N}}}{\ displaystyle (x_ {n}) _ {n \ in \ mathbb {N}}} тогда и только тогда, когда x {\ displaystyle x}x является пределом некоторой подпоследовательности (xn) n ∈ N {\ displaystyle (x_ {n}) _ {n \ in \ mathbb {N}}}{\ displaystyle (x_ {n}) _ {n \ in \ mathbb {N}}} . Набор всех кластерных точек последовательности иногда называют набором пределов .

. Обратите внимание, что уже существует понятие предела последовательности для обозначения точки x {\ displaystyle x}x , к которому сходится последовательность (то есть каждая окрестность x {\ displaystyle x}x содержит все элементы последовательности, кроме конечного). Вот почему мы не используем термин «предельная точка последовательности» как синоним точки накопления последовательности.

Концепция сети обобщает идею последовательности. Сеть - это функция f: (P, ≤) → X {\ displaystyle f: (P, \ leq) \ to X}{\ displaystyle f: (P, \ leq) \ to X} , где (P, ≤) {\ displaystyle (P, \ leq)}(P, \ leq) - это направленный набор, а X {\ displaystyle X}X - топологическое пространство. Точка x ∈ X {\ displaystyle x \ in X}x \ in X называется точкой кластера (или точкой накопления ) сети f {\ displaystyle f}е если для каждого района V {\ displaystyle V}V из x {\ displaystyle x}x и каждый p 0 ∈ P {\ displaystyle p_ {0} \ in P}{\ displaystyle p_ {0} \ in P} , существует p ≥ p 0 {\ displaystyle p \ geq p_ {0}}{\ displaystyle p \ geq p_ {0}} таким, что f (p) ∈ V {\ displaystyle f (p) \ in V}{\ displaystyle f (p) \ in V} , что эквивалентно, если f {\ displaystyle f }е имеет подсеть, которая сходится к x {\ displaystyle x}x . Точки скопления в сетях охватывают идею как точек конденсации, так и точек ω-накопления. Кластеризация и предельные точки также определены для связанной темы фильтров.

Свойства

Связь между точкой накопления последовательность и точка накопления набора

Для каждой последовательности (xn) n ∈ N {\ displaystyle (x_ {n}) _ {n \ in \ mathbb {N}}}(x_ {n}) _ {n \ in \ mathbb {N}} в топологическом пространстве X {\ displaystyle X}X мы можем связать множество A = {xn: n ∈ N} {\ displaystyle A = \ {x_ {n} : n \ in {\ mathbb {N}} \}}{\ displaystyle A = \ {x_ {n}: n \ in {\ mathbb {N}} \}} , состоящий из всех элементов в последовательности.

И наоборот, учитывая счетное бесконечное множество A ⊆ X {\ displaystyle A \ substeq X}A \ substeq X в X {\ displaystyle X}X , мы можем перечислить все элементы A {\ displaystyle A}A разными способами, даже с повторами, и, таким образом, связать с это много последовательностей, которые будут иметь A {\ displaystyle A}A в качестве связанного набора элементов.

Выбранные факты
cl (S) = L (S) ∪ I (S), L (S) ∩ I (S) = ∅. {\ displaystyle cl (S) = L (S) \ cup I (S), L (S) \ cap I (S) = \ emptyset.}{\ displaystyle cl (S) = L (S) \ чашка Я (S), L (S) \ крышка I (S) = \ emptyset.}
См. Также
Ссылки
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-27 09:55:09
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте