度量空間

閉集(度量)

閉集是一種已經包含它所任意逼近的每一點的集合:如果集合內的一個序列收斂,其極限便無法逃脫。閉集牢牢守住自己的邊緣——在取極限時沒有任何東西會滲漏出去。

有兩個等價的定義。其一:集合 F 稱為閉的,如果它包含自己所有的極限點,即被 F 中的點任意逼近的每一點都已在 F 之內。其二:F 稱為閉的,如果它的補集 X 減去 F 是開的。這兩種描述總是一致,任一者皆可作為定義。

閉性恰好是使極限留在原地的性質,因此每當我們希望某個過程收斂到集合內部某物時它就會出現。透過取補,開集的規則反轉過來:空集與 X 都是閉的;有限多個閉集的聯集是閉的;任意多個(有限或無限)閉集的交是閉的。

R 中的閉區間 [0, 1] 是閉的。集合 {1/n : n = 1, 2, 3, ...} 不是閉的,因為它的點逼近 0 而 0 本身缺失;補上 0 後它就成為閉的。

缺一個極限點的集合就不是閉的。