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闭集与闭包

万物皆有源 71

前言:

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既是开集又是闭集的集合必然是全直线:

上面的证明思路就是把直线分成无数个区间,然后证明某个区间的端点必然在直线内。

这个证明可以分为一维和二维的情况来讨论。

对于一维开区间(0,1),将端点0和1加进原来的集合就变成了闭区间[0,1],这个闭包当然是闭集了。

对于二维情况:

假设这个区域是一个圆的内部,但圆周不属于这个区域。这个时候圆周上有一个点A,在圆周上顺着圆周的方向有一条曲线趋向这个点,就是序列xn;同时在圆周内部顺着同样的方向有一条曲线趋向这个点,就是序列xn’。由于后者可以无限趋近于圆周,所以满足定理中的条件|xn'-xn|<1/n,就得到定理证明中的情况。

这个定理的意思就是,对于集合A中的点,对于属于这个集合的极限点无限趋近的点,只能是集合A里面的那些点。

以上证明很简单,就是说,直线上的闭集就是一个闭包。

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