閉包をとる

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閉包をとる - (2011/05/07 (土) 21:22:03) のソース

 ※点列閉包は,第一可算の場合に限って閉包と一致する。
 <math>\left \{ \lim_{n \to \infty} a_n | (a_n) \subset A \right \} \subset \overline{A}</math>

=距離空間=
 <math>(X,d)</math> metric space

 '''Def. 距離空間における閉包'''
 触点の全体
 i.e.
 <math>A \subset X</math>
 <math>x \in \overline{A} \ \Leftrightarrow \ {}^\forall \epsilon >0 \ B_\epsilon(x) \cap A \neq \emptyset</math>

 '''Lem. 内部と境界の非交和'''
 <math>\overline{A} = A^\circ \cup \partial A </math>

 '''Lem. Aとの距離が0の点'''
 <math>x \in \overline{A} \ \Leftrightarrow \ \inf_{a \in A} d(x,a) = 0</math>

 '''Lem. 最小の閉集合'''
 <math>\overline{A}</math>は,Aを含む最小の閉集合

=位相空間=
 <math>(X, \mathcal{O})</math> top. space

 '''Def. 位相空間における閉包'''
 <math>\overline{A} := \bigcap_{ A \subset F, F^c \in \mathcal{O} } F</math>
 i.e. Aを含む最小の閉集合

 '''Th. 各近傍が交わる'''
 <math>x \in \overline{A} \ \Leftrightarrow \ {}^\forall N \in \mathcal{N}(x) : N \cap A \neq \umptyset</math>

=ユークリッド空間=
 <math>( \mathbb{R}^n, d_E )</math>

 1. Aの任意の点列の'''収束先を全て'''含めた集合 ←点列閉包。第一可算の場合に閉包と一致する。
  <math>(x_n)_{n \in \mathbb{N}} \subset A \Rightarrow \lim_{n \to \infty} x_n \in \overline{A}</math>
 2. Aの'''内部と境界'''を含めた集合
  <math>\overline{A} = A^\circ \cup \partial A </math> 非交和
 3. Aを含む閉集合全ての'''共通部分'''
  <math> \bigcap \left \{ F | A \subset F \textrm{;closed } \right \}</math>
 4. Aを含む'''最小の閉集合'''
  <math>A \subset F \textrm{;closed } \Rightarrow \overline{A} \subset F</math>

 (※ '''R'''<sup>n</sup>の通常の位相に限らなければ,Zariski閉包という例もある。)

 '''「Xの位相で閉包をとる」'''
 同じ集合上に複数のノルム(や,その他の位相)を考えているときに出てくる表現
 <math>\overline{A}^X</math>
 Xのノルムで収束するAの点列の収束先を全て含めた集合
 特に'''稠密'''を考えているときは,どのノルムを使うかで当然どこで稠密になるかも変わってくる!

 '''定理'''
 1. 有限個の和集合の閉包は,閉包の和集合と等しい。
 1'. 無限個のときは,あとからまとめて閉包をとった方がでかい。
 2. 任意個の交わりの閉包は,閉包の交わりの部分集合になる。
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