度量空间

闭集(度量)

闭集是一种已经包含它所任意逼近的每一点的集合:如果集合内的一个序列收敛,其极限便无法逃脱。闭集牢牢守住自己的边缘——在取极限时没有任何东西会渗漏出去。

有两个等价的定义。其一:集合 F 称为闭的,如果它包含自己所有的极限点,即被 F 中的点任意逼近的每一点都已在 F 之内。其二:F 称为闭的,如果它的补集 X 减去 F 是开的。这两种描述总是一致,任一者皆可作为定义。

闭性恰好是使极限留在原地的性质,因此每当我们希望某个过程收敛到集合内部某物时它就会出现。通过取补,开集的规则反转过来:空集与 X 都是闭的;有限多个闭集的并是闭的;任意多个(有限或无限)闭集的交是闭的。

R 中的闭区间 [0, 1] 是闭的。集合 {1/n : n = 1, 2, 3, ...} 不是闭的,因为它的点逼近 0 而 0 本身缺失;补上 0 后它就成为闭的。

缺一个极限点的集合就不是闭的。