内点、外点、边界点(yee些概念)

本文介绍了数学中集合的内点、外点、边界点的概念。内点属于集合且在其周围存在一个完全包含在集合内的小区域;外点不属于集合,但周围存在一个完全包含在集合补集内的区域;边界点的任意小邻域内既有集合内的点也有集合外的点。此外,还讨论了聚点、孤立点以及集合理论中的开集和闭集定义。

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内点、外点、边界点

固定一个集合 S S S和一个全集 E E E
考虑一个点 x x x
[denote: U δ ( x ) = ( x − δ , x + δ ) U_{\delta}(x)=(x-\delta,x+\delta) Uδ(x)=(xδ,x+δ)]
x x x是内点: x ∈ S , ∃ δ > 0 , U δ ( x ) ⊆ S x\in S,\exists \delta>0, U_{\delta}(x) \subseteq S xS,δ>0,Uδ(x)S,内点集合称为 S S S内部,记为 S o S^{o} So i n t ( S ) int(S) int(S)
x x x是外点: x ∉ S , ∃ δ > 0 , U δ ( x ) ⊆ S ˉ x\notin S,\exists \delta>0, U_{\delta}(x) \subseteq \bar{S} x/S,δ>0,Uδ(x)Sˉ,外点集合称为 S S S外部,记为 e x t ( S ) ext(S) ext(S)
x x x是边界点: ∀ δ > 0 , ∃ y ∃ z , s . t . y ∈ U δ ( x ) , z ∉ U δ ( x ) \forall \delta>0, \exists y\exists z, s.t.y \in U_{\delta}(x), z \notin U_{\delta}(x) δ>0,yz,s.t.yUδ(x),z/Uδ(x),边界点集合称为 S S S边界,记为 ∂ S \partial S S
x x x是聚点: ∀ δ > 0 , ∃ 无 穷 多 个 y ∈ U δ ( x ) , y ∈ S \forall \delta>0, \exists无穷多个y\in U_{\delta}(x), y \in S δ>0,yUδ(x),yS S S S的聚点全体称为导集,记为 S ′ S' S
x x x是孤立点: x ∈ S , ∃ δ > 0 , U δ ( x ) ∩ S = x \in S,\exists \delta>0, U_{\delta}(x)\cap S= xS,δ>0,Uδ(x)S={ x x x}

包含关系:
内点一定是聚点
聚点可能是内点可能是边界点
孤立点一定是边界点
边界点可能是孤立点可能是聚点

延伸:
集合 S S S中每一个点都是其内点,则将其称为开集
集合 S S S包含其所有聚点,则将其称为闭集
S ′ ∪ S S'\cup S SS称为 S S S的闭包,记为 S ˉ \bar{S} Sˉ

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