拓撲學基礎
閉集(拓撲)
如果說開集是「寬鬆」的集合,其中每個點都有活動餘地,那麼閉集就是它們的底片:一個集合是閉集,恰當它的補集是開集。直觀地說,閉集包含自己的全部邊界——它納入了每一個被它任意逼近的點,絕不讓任何極限漏出。
嚴格地說,在拓撲空間 (X, T) 中,子集 C 是閉集當且僅當 X 減去 C 屬於 T。對開集公理取補集(並用狄摩根律),閉集滿足對偶的規則:X 與空集是閉集;有限多個閉集的聯集是閉集;任意多個(甚至無窮多個)閉集的交集是閉集。
閉性可以用極限重新表述,這正是分析學家最常用的版本:集合 C 是閉集當且僅當它包含其每個收斂點列的極限(在序列足以刻畫閉包的空間中,例如度量空間)。這就是為何在初等分析裡「閉」與「包含其極限」幾乎同義——但在一般拓撲空間中,要給出完整陳述須用網或濾子,而非序列。
當心日常語言的陷阱:閉不等於「非開」。許多集合兩者皆非(如 [0, 1) ),而有兩個集合——空集與整個空間——永遠兩者皆是。既開又閉的集合稱為開閉集,它們的多寡度量著空間有多不連通。
另見