拓扑学基础
闭集(拓扑)
如果说开集是“宽松”的集合,其中每个点都有活动余地,那么闭集就是它们的底片:一个集合是闭集,恰当它的补集是开集。直观地说,闭集包含自己的全部边界——它纳入了每一个被它任意逼近的点,绝不让任何极限漏出。
严格地说,在拓扑空间 (X, T) 中,子集 C 是闭集当且仅当 X 减去 C 属于 T。对开集公理取补集(并用德摩根律),闭集满足对偶的规则:X 与空集是闭集;有限多个闭集的并是闭集;任意多个(甚至无穷多个)闭集的交是闭集。
闭性可以用极限重新表述,这正是分析学家最常用的版本:集合 C 是闭集当且仅当它包含其每个收敛点列的极限(在序列足以刻画闭包的空间中,例如度量空间)。这就是为何在初等分析里“闭”与“包含其极限”几乎同义——但在一般拓扑空间中,要给出完整陈述须用网或滤子,而非序列。
当心日常语言的陷阱:闭不等于“非开”。许多集合两者皆非(如 [0, 1) ),而有两个集合——空集与整个空间——永远两者皆是。既开又闭的集合称为开闭集,它们的多寡度量着空间有多不连通。
另见