如果我们考虑R2中的单位圆,那么其边界显然就是圆。但是对于更加复杂的情况,例如有理数,它的边界是什么在直观上就不明显,因此我们需要精确的定义。
定义6 对于R2中的集合A,边界定义为集合
有时候用符号∂A=bd(A)。
所以根据定理3(ii),bd(A)是闭集。另外需要注意的是bd(A)=bd(Rn∖A)。根据定理5,我们可以推出如下描述的边界。
定理6 令A⊂Rn,那么x∈bd(A)当且仅当对每个ε>0,D(x,ε)包含A与
图1
原始的定义说明
例1:令A={x∈R|x∈[0,1],x是有理数},求bd(A)。
解:bd(A)=[0,1]。因为对于任意ε>0,x∈[0,1],D(x,ε)=(x−ε,x+ε) 包含有理数与无理数,也可以用原始定义来证明这个结论。这个实例说明如果A⊂B,不一定bd(A)⊂bd(B)(令A如上面所示,
例2:如果x∈bd(A),x必须是聚点吗?
例3:令S={(x,y)∈R2|x2−y2>1},求bd(S)。
解:S如图2所示,很明显
图2