紧集应该怎样理解 比如说 为什么(0,1]不是紧集呢?{(-n,n)|n 属于实数} 不是它的一个有限开覆盖么?

令梓592022-10-04 11:39:541条回答

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折和 共回答了21个问题 | 采纳率81%
楼主,紧集的定义是对集A的任何开覆盖都含有一个有限的子覆盖.
注意是任意开覆盖.
你取的这个集合是含有一个有限的子覆盖,但是如果取开覆盖&={(1/n,n/1+1];n∈N},那么它其中任何有限个成员都不能覆盖A=(0,1],故A不是紧集.
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1年前

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证明A为闭集,B为紧集,则A+B为闭集
zhjush1881年前1
浅味斋 共回答了18个问题 | 采纳率100%
任取A+B中数列xn+yn设其收敛于z,由于B为紧集,故yn有收敛子列ynk,收敛于B中的y,从而xnk收敛于z-y,A是闭集表明z-y属于A,故数列xn+yn收敛于y+(z-y)属于A+B,这表明A+B为闭集.
关于紧集如果一个集合的开覆盖含有有限个子覆盖,则该集合是紧的.有说在度量空间中,度量空间的紧子集必是闭的.我就在想,覆盖
关于紧集
如果一个集合的开覆盖含有有限个子覆盖,则该集合是紧的.
有说在度量空间中,度量空间的紧子集必是闭的.
我就在想,覆盖都是开的,有限个开覆盖不就是有限个开集的并集吗,那应该是开的亚,怎么会是并的呢?
是不是我对于覆盖的理解不对呢?
那对于子覆盖(-1,1),(0,2),(1.5,3)
(1,2)和[1,2]不是都满足定义吗,为什么一定是闭的呢?
玉蝴蝶19821年前1
dfhgju4 共回答了19个问题 | 采纳率84.2%
覆盖覆盖当然是盖住了,就是说该集合被包含在这些开集的并里面.又不该集等于这些开集合的并.
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那对于子覆盖(-1,1),(0,2),(1.5,3)
(1,2)和[1,2]不是都满足定义吗,为什么一定是闭的呢?
紧集的定义是任意的开覆盖有有限的子覆盖.
你这是特别取的某个覆盖,当然不行.要对所有的开覆盖满足才行.
度量空间中,紧集等价于自列紧集,但为什么一般的拓扑空间中不对?
win07521年前1
尘土再次飞扬 共回答了22个问题 | 采纳率86.4%
你这个问题要回答的话是很复杂的.
首先我们需要回顾一下拓扑学序列的定义 (因为度量空间的序列定义还不够一般)
设X是一个拓扑空间,每一个s: Z+(正整数集) 到 x的映射 叫做 X的序列 记做{x1,x2,x3 ...}
设{x1,x2,x3...}是X空间的一个序列 , 而a 属于 X集合 ,如果对于a的每一个邻域U, 存在M 属于 Z+ 使得当所有 i > M 有 xi 属于 U ,就叫a是序列的极限点, 如果序列至少有一个一个极限点,我们称这个序列收敛.
子序列你应该能够自己定义出来 ,(我就不打了)
这样我们来解答问题吧 还记得R(实直线)上的余有限拓扑 这是一个很好 又很简单 的例子
余有限拓扑定义的闭集只有 空集 R 和 有限个点的集合 这样我们看到在 这个拓扑下 所有R的子集都是 紧集 这一点很明显 希望你自己证明 这样{1 / n} (n 属于 Z+) 这个集合自然是紧集 仔细看上面的定义 在这个拓扑下 R上所有的点都是这个序列的极限点 但是它们很多都不属于这个序列本身 自然这个序列构成集是紧集而不是自列紧集. 至于自列紧集不是紧集 较直接的方法是构造一个满足第一可数的 T1 空间 而且不是lindelof的拓扑空间 (不过一般举例是会出现 不可数序数 的 汗 我想了下没找到简单的例子) 这种空间自身是子列紧的 但他连lindelof空间都不是 自然也不是紧空间
综上所述 这两个概念在一般的空间中是互不包含,一般都会加上好的 分离性公理 或者 可数性公理逼其就范.比如 加上A2公理 T1公理
总之 点集拓扑学有很多反例的 如果还有什么 我们一起讨论交流一下
Rn中的紧集的边界的勒贝格测度能否大于零?
zron1年前1
supertail 共回答了13个问题 | 采纳率100%
可以 ,Rn中紧集即有界闭集,如在[0,1]区间上做类cantor集:第一次在中间挖去1/4开区间
第二次在剩余两块中间挖去1/16开区间.令剩余的集合为H 则H为有界闭集,且可以证明H无内点 所以H的边界即为H本身 而H的勒贝格测度是1/2
如何证明在度量空间里,有限个紧子集的并集还是紧集?
如何证明在度量空间里,有限个紧子集的并集还是紧集?
是 用有限覆盖 性质吗
tina8881年前1
michelle17hk 共回答了20个问题 | 采纳率100%
首先:度量空间中的紧子集等价于有界闭集.
其次:有限个有界集合的并是有界集合;且有限个闭子集的并是闭集.
所以:有限个紧子集之并为有界闭集,也就是紧集.
证明准紧集的闭包是紧集
乔杨1年前1
dashu1029 共回答了16个问题 | 采纳率87.5%
准紧集的任何子列都有收敛子列,但是其收敛的聚点未必属于自身.
而由闭包的定义可知,闭包一定包含了自身的所有聚点.从而上述聚点也都包含在闭包之内.
由于准紧集的闭包相对于原准紧集新加入的点都是原准紧集的聚点,因此这些点的任何序列也都必定有收敛子列.否则假如存在一个聚点的序列无收敛子列.则由聚点的定义可知,对此序列中的每一点,都可以找到原准紧集中的一点,使得两者之间的距离足够小.那么由此条序列可以得到对应的原准紧集中的一条序列,该序列也无收敛子列,这与准紧集定义矛盾.
因此准紧集的闭包的任何子列都有收敛子列,且收敛到自身.
这正是紧集的定义.
因此准紧集的闭包是紧集.
证毕.
求Heine Borel定理的详细证明,以及对紧集的理解
itniu11年前1
tangqiren 共回答了18个问题 | 采纳率88.9%
R^n中Heine-Borel定理,下面三个等价
1. 集合E是紧的
2. E任何无穷子集都有聚点在E内
3. E闭且有界
下面的推导,
要用到
a) R^n中中紧集是闭的这一性质
b) 紧集的闭子集是紧的
c) 只证E是无限集的情况,因为有限集是显然的
1.推2.
现在E是紧的,现在只需证明E的无穷点集有聚点就行.因为由闭性,可以知道这个聚点一定在E内.
现在对以E中的每一个点为心,1/2为径做开球,这一堆开球并起来,一起覆盖了E,那么有一个有限子覆盖.那有限个覆盖的开球中,一定有一个包含了无穷多个E中的点.把那个开球找出来,做闭包(取成对应的闭球),那交那个闭球交上E还是一个E中的闭子集,所以是紧的.
现在以 E交上那个球中的点为心,1/4为半径,做开球覆盖,和前面一样,可以找到一个更小的无穷紧子集.
再以上一轮找到的紧子集中的点为心,1/8为半径 .
. 做无限可数多次 利用R^n的完备性,就可以找到聚点.
后面的太长了,有问题直接百度HI我吧.打字累死我了
证明紧集是有界闭集
wstno11年前1
rainvoice 共回答了24个问题 | 采纳率87.5%
首先对R^n来说,紧致性和列紧性是等价的概念(对一般的距离空间也是如此),具有这种性质的紧集又称为紧致-列紧集,证明紧集是有界闭集用列紧性的概念比较容易.用反证法,列紧性是说集合中的任意点列都有收敛于该集合中某点的子列,假设紧集A不是有界的,那么就存在点列xn使得||xn||>n,如果这点列有收敛于集合A中点a的子列xnk,即limxnk=a,那么这就和||xnk||>nk矛盾了;再假设紧集A不是闭的,那么就存在点列yn使得limyn=b不属于A,从而yn的任何子列也都收敛于b,yn也就不可能有子列收敛于A中某点了,矛盾.从以上两个矛盾证明了,紧集一定是有界闭集.
若有界集E满足条件:inf{m(G):G是开集,E包含于G}=sup{m(k):k是紧集,k包含于E},证明E是可测集
pingmamoya1年前2
fymartin 共回答了15个问题 | 采纳率86.7%
设 inf{m(G):G是开集,E包含于G}=sup{m(k):k是紧集,k包含于E} = a.
由已知条件可得:
1.存在 开集列 Gn,n= 1,2,...,使得:E包含于Gn,并且 G(n+1) 包含于Gn,m(Gn) < a + 1/n.
2.存在 紧集列 Kn,n= 1,2,...,使得:Kn包含于E,并且 Kn 包含于K(n+1),m(Kn) > a - 1/n.
定义 G0 = 所有Gn的交集.K0 = 所有Kn的并集.于是 G0,K0可测,并且 m(G0)=m(K0)=a,同时,K0 包含于E 包含于G0.===》
E = K0 + (E-K0),其中 K0 可测,E-K0 包含于零测集 G0-K0,于是也可测.所以 E可测.
不可数集和紧集部分定理的证明1)证明:A是所有元素是0,1的序列的集合,证明A是不可数的.书上假设E是A的一个可数子集,
不可数集和紧集部分定理的证明
1)证明:a是所有元素是0,1的序列的集合,证明a是不可数的.
书上假设e是a的一个可数子集,e中的元素分别为s1 s2 s3...然后取一个s,假设sn的第n位是与s的第n位互为0,1(一个是0,则一个就是1),那么s就与e中任何元素不同,但是s属于a,得出结论:每个a的可数子集是a的真子集.然后就推出结论,a是不可数的(理由是否则a就是a的真子集)
我想问:如何从每个a的可数子集是a的真子集推出结论:a是不可数的,给出的理由很不理解……
2)证明:度量空间的紧子集都是闭集
书上假设k是度量空间x的紧子集,他试图证明k的补集是x的开子集,方式如下:
假设p不属于k,q属于k,vp和wq分别是p和q的邻域,半径小于d(p,q)/2,由于k是紧的,那么k属于wq1,wq2…wqn的并集w,而假设v是所有vp1,vp2…***的交集,然后由v不交w,v属于k的补集得出v是k的补集的内点,得证.
我想问:
1.如果p是k的补集的最边缘点,那么v就是p点,不足以说v是k的补集的内点,如何从这方面理解?
2.对于开集(1,2)和闭集[1,2],都可以被有限隔开子集覆盖,为什么前者就不可能是紧集.
对于度量空间的紧子集都是闭集,能否有更直观的例子,或者正面的证明.
3.紧集中定义要求是有限个开覆盖,这个有限个的要求的目的是什么,是什么方向上的考虑?
虽然问题繁琐,但望牛牛们能够帮忙解释下,小弟谢谢了先.
ljyeah1年前1
dz192008 共回答了21个问题 | 采纳率85.7%
1)我觉得这题可以直接用反证,无穷集合不可数的反面不就是可数啊,反证推出矛盾就可以了
照他这么做稍稍绕了个小弯子,理由是A如果是可数的话,那么A本身就是A的一个可数子集,根据前面结论:每个A的可数子集是A的真子集,所以A也是A的一个真子集,显然矛盾
他的这种思路其实对有经验的人来说,并未通过括号内的思考,凭直觉就能得到A是不可数的.括号内只是写给初学者看的(其实括号里的就是反证).但我觉得他这样证明对初学者来说并不好,这题直接反证思路更简单些
2)1:你说的这种情况是不存在的,应为它不是紧集,正如定理所说的,紧子集都是闭集,所以边界点一定在K上
2:这是你对有限覆盖定理的不理解,有限覆盖定理是说:在任意一族能覆盖这个点集的开覆盖中,一定能找到有限个开覆盖,它们覆盖了该点集
比如说(1+1/n,2)这样的一族开覆盖,它们能覆盖(1,2),因为(1,2)中任意一点x都能找到一个n,使得x被(1+1/n,2)覆盖,但是不可能从这族覆盖中找处有限个来覆盖住(1,2),不可能是紧集.
有限覆盖是一个比较深刻的概念,一般初学着把紧子集当成闭集看待就可以了
f:X->Y是连续的,K是X上的紧集,证明f(k)是紧集
华盛e邓1年前0
共回答了个问题 | 采纳率
证明定义在紧集上的连续实值函数一致连续.
千千结艺术1年前1
小贤ll 共回答了9个问题 | 采纳率88.9%
你好好分析数学分析中用有限覆盖定理证明[a,b]上的连续函数是一致连续的,如果搞清楚了那个证明,照着翻译到紧集上即可,
是闭集,而不是紧集的例子
雪龙王1年前1
unhappylong 共回答了19个问题 | 采纳率78.9%
在欧氏空间当中,紧集和有界闭集是等价的.要找列子,在无穷维空间里可能找得到!不太清楚,泛函还没学.
存在某个T1空间中的紧集,它不是闭的.
存在某个拓扑空间,其中每个非空闭集都不是紧的.
存在某个紧集,其闭包不是紧集.