基礎:何謂分析
鄰域(非形式的)
一個點的鄰域就是「它附近的那片區域」——譬如說,從你家步行可達的所有地方。在分析中,它刻畫了「接近」這一觀念,卻不必鎖定某個具體的半徑:該點周圍任何足夠小的範圍都算數。
非形式地說,實數軸上某點 a 的鄰域,是一個包含 a 周圍某個正距離內所有點的集合——例如對某個 delta > 0 而言的開區間 (a - delta, a + delta)。關於極限與連續的陳述,實質上都是關於在鄰域上發生了什麼的陳述:「當 x 靠近 a 時 f(x) 靠近 L」意思是 f 把 a 的一個小鄰域映入 L 的一個小鄰域。
分析中「附近」一詞幾乎總是可展開為「在某個鄰域裡」。這一非形式的圖景日後會被完全精確化:在度量空間中,鄰域由開球構造而成;在一般拓撲空間中,則直接通過開集來公理化。需誠實地補充:哪些集合算作鄰域,取決於當下所用的距離概念或拓撲——在實數軸上它就是熟悉的區間,但同一個詞也涵蓋那些「接近」行為各異的更豐富的空間。
區間 (1.9, 2.1) 是 2 的一個鄰域:它就是 (2 - 0.1, 2 + 0.1),即與 2 相距在 0.1 以內的所有點。說一個序列收斂到 2,就是說 2 的每個鄰域,無論多小,都從某項起包含此後所有的項。
收斂與連續,都是用不斷收縮的鄰域講述的故事。
又稱
另見