拓撲學基礎

極限點緊

極限點緊是說,空間逼仄到容不下無窮多個點四散分布而不在某處擁擠起來:任意一族無窮多個點,都必定在空間的至少一點附近任意密集地堆積。沒有餘地讓無窮多個點永遠彼此保持距離。

嚴格地說,空間 X 是極限點緊的,如果 X 的每個無窮子集都在 X 中有一個極限點——即一個點 p,其每個鄰域都含有該子集中異於 p 本身的某個點。這是波爾查諾–魏爾斯特拉斯定理的直接抽象,這也是該性質有時以其命名的原因。

極限點緊是緊性家族的第三位成員,與(覆蓋)緊和序列緊並列。在一般拓撲空間中三者可以各不相同,而極限點緊在以下意義上是其中最弱的:覆蓋緊空間總是極限點緊,反之則不然。令人欣慰的化解,仍然是度量空間:在那裡緊、序列緊、極限點緊三者等價,唯有當你離開度量世界之後,這些區別才變得要緊。

在 [0, 1] 內,無窮集 {1, 1/2, 1/3, 1/4, ...} 以 0 為極限點:0 的每個鄰域,比如 (-epsilon, epsilon),都吞掉了點 1/n 中除有限多個以外的全部。於是這個無窮集在 0 處擁擠,說明 [0, 1] 極限點緊;而 R 中的無窮集 {1, 2, 3, ...} 根本沒有極限點,故 R 不是。

{1/n} 在 [0,1] 內於 0 處擁擠;R 中無界集 {1,2,3,...} 沒有極限點。

又稱
Bolzano–Weierstrass property聚点紧聚點緊