鄰域和聚點的意義是什麼,如何理解,能用在哪裡?
- 2022-10-02
鄰域的意思也就是一個極限區間,它以一個很小的區間(a-b,a+b)表示為點a的鄰域,有些概念定義的使用範圍只能在這個區間內才能成立。
b你可以看做是個無窮小,我們在求一個點的極限或者是一個函式在某個點是否連續時候,用的都是臨域,從而考察這個點a的左極限和右極限。但實際解題過程中,不用那麼繁瑣的去考察他的臨域,而是在條件成熟時直接帶入了這個點a。
在拓撲學、數學分析和複分析中都有聚點的概念。在拓撲學中設拓撲空間(X,τ),A⊆X,x∈X。若x的每個鄰域都含有A \ {x}中的點,則稱x為A的聚點。
在數學分析中座標平面上具有某種性質的點的集合,稱為平面點集。給定點集E ,對於任意給定的δ〉0 ,點P 的δ去心鄰域內,總有E 中點,則稱為P 是 E的聚點(或叫作極限點)。
聚點可以是E中的點,也可以不屬於E。此聚點要麼是內點,要麼是邊界點。內點是聚點,界點是聚點,孤立點不是聚點。對於有限點集是不存在聚點的。聚點必須相對給定的集合而言,離開了點集E,聚點就沒有意義。
在複分析中點集E,若在複平面上的一點z的任意鄰域都有E的無窮多個點,則稱z為E的聚點。
以聚點為圓心,任意大的半徑大ε>0畫一圓,總有無窮多個點匯聚在該圓內。若聚點是唯一的,則聚點就是極限點。
擴充套件資料:
鄰域公理是現代數學拓撲結構的基礎概念,是定義拓撲的五套等價公理之一。這套公理直接定義了空間上的整套領域系,而非簡單定義某個點的鄰域。對映U即是將x對映至x鄰域組成的集合。
U1:若A是x的鄰域,則x屬於A。這是顯然的。
U2:若A和B都是x的鄰域,則A和B的交集也是x的鄰域。即鄰域對於有限交運算封閉。
U3:若A是x的鄰域,則所有包含A的集合都是x的鄰域。
U4:若A是x的鄰域,則存在一個被A包含的集合B(可以相等),使得B是其中所有點的鄰域。換言之,若x有一個鄰域,那麼一定可以將其縮小,縮小到它是其中所有點的鄰域。更關鍵的,這樣的鄰域當且僅當它是X中的開集,這也是鄰域公理為何等價於開集公理,從而可以透過它定義X上拓撲的原因。
開鄰域和閉鄰域
若x的鄰域同時是X中的開集,稱其為x的開鄰域;若它同時是X中的閉集則稱其為x的閉鄰域。
結論
1 拓撲空間X,X的子集A是開集,當且僅當A是其中所有點的鄰域。(顯然由此可知,從鄰域公理出發可以等價地定義拓撲空間)。
2 拓撲空間X,X的子集A和A°,A°是A的開核,當且僅當A° = {x | ∃U∈U(x),U⊆A}。
3 拓撲空間X,X的子集A和A’,A’是A的閉包,當且僅當A’ = {x | ∀U∈U(x),U∩A ≠ ∅}
定義
任給
,存在無窮多個
滿足
為複數序列
的一個聚點。
聚點與極限
有的序列可以有多個聚點。例如,實數序列
就有兩個聚點1和-1。當序列的極限存在時,序列的極限是此序列的唯一聚點。
在實數序列
中,數值最大的聚點稱為
的上極限,記作
數值最小的聚點稱為
的下極限,記作
對於上述序列
上極限與下極限的概念在計算級數收斂半徑時常會用到。
集合是指具有某種特定性質的具體的或抽象的物件彙總而成的集體。其中,構成集合的這些物件則稱為該集合的元素 。
例如,全中國人的集合,它的元素就是每一箇中國人。通常用大寫字母如A,B,S,T,。。。表示集合,而用小寫字母如a,b,x,y,。。。表示集合的元素。若x是集合S的元素,則稱x屬於S,記為x∈S。若y不是集合S的元素,則稱y不屬於S,記為y∉S 。
集合在數學領域具有無可比擬的特殊重要性。集合論的基礎是由德國數學家康托爾在19世紀70年代奠定的,經過一大批科學家半個世紀的努力,到20世紀20年代已確立了其在現代數學理論體系中的基礎地位,可以說,現代數學各個分支的幾乎所有成果都構築在嚴格的集合理論上。
參考資料:百度百科-聚點 百度百科-鄰域
鄰域的意思也就是一個極限區間,它以一個很小的區間(a-b,a+b)表示為點a的鄰域,有些概念定義的使用範圍只能在這個區間內才能成立。
b你可以看做是個無窮小,我們在求一個點的極限或者是一個函式在某個點是否連續時候,用的都是臨域,從而考察這個點a的左極限和右極限。但實際解題過程中,不用那麼繁瑣的去考察他的臨域,而是在條件成熟時直接帶入了這個點a。
在拓撲學、數學分析和複分析中都有聚點的概念。
在拓撲學中設拓撲空間(X,τ),A⊆X,x∈X。若x的每個鄰域都含有A \ {x}中的點,則稱x為A的聚點。
在數學分析中座標平面上具有某種性質的點的集合,稱為平面點集。給定點集E ,對於任意給定的δ〉0 ,點P 的δ去心鄰域內,總有E 中點,則稱為P 是 E的聚點(或叫作極限點)。
聚點可以是E中的點,也可以不屬於E。此聚點要麼是內點,要麼是邊界點。內點是聚點,界點是聚點,孤立點不是聚點。對於有限點集是不存在聚點的。聚點必須相對給定的集合而言,離開了點集E,聚點就沒有意義。
在複分析中點集E,若在複平面上的一點z的任意鄰域都有E的無窮多個點,則稱z為E的聚點。
以聚點為圓心,任意大的半徑大ε>0畫一圓,總有無窮多個點匯聚在該圓內。若聚點是唯一的,則聚點就是極限點。
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