邻域

更新时间:2023-12-30 11:19

邻域,是指集合上的一种基础的拓扑结构。有邻域公理(邻域公理是现代数学拓扑结构的基础概念)、开邻域和闭邻域、去心邻域等的研究著作。

定义

设X为拓扑空间,X中一点x的邻域为X的一个子集N,使得存在一个X的开集U,满足。

初等定义

邻域是一个特殊的区间,以点a为中心点任何开区间称为点a的邻域,记作U(a)。

点a的δ邻域:设δ是一个正数,则开区间(a-δ,a+δ)称为点a的δ邻域,记作,点a称为这个邻域的中心,δ称为这个邻域的半径。

由于相当于,因此,表示与点a的距离小于δ的一切点x的全体。

点a的去心δ邻域:有时用到的邻域需要把邻域中心去掉,点a的δ邻域去掉中心a后,称为点a的去心δ邻域,记作(表达方法是在U上标一个小的0),即,这里表示。有时把开区间(a - δ, a)称为a的左δ邻域,把开区间(a, a + δ)称为a的右δ邻域。

邻域公理

内容

给定集合X,映射U:X→P(P(X))(其中P(P(X))是X的幂集的幂集),U将X中的点x映射到X的子集族U(x)),称U(x)是X的邻域系以及U(x)中的元素(即X的子集)为点x的邻域,当且仅当U满足以下的邻域公理:

含义

邻域公理是现代数学拓扑结构的基础概念,是定义拓扑的五套等价公理之一。这套公理直接定义了空间上的整套邻域系,而非简单定义某个点的邻域。映射U即是将x映射至x邻域组成的集合。

开邻域和闭邻域

若x的邻域同时是X中的开集,称其为x的开邻域;若它同时是X中的闭集则称其为x的闭邻域。

结论

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