实分析的题 证明:如果X属于空集,那么X是一头绿眼狮子?

通过建立(0,1】的没有有限子覆盖的开覆盖证明(0,1】不是紧集

我做的开覆盖 B(Xi,Xi/2), Xi∈(0,1]。思路如下,讨论限于欧几里得空间。 (这上面编辑符号有点麻烦,尽量文字叙述了) 你一定知道,紧集和有界闭集是等价的说法。 我们假设已经做出(0,1]的这样的一个开覆盖,此开覆盖没有有限子覆盖,直接证明其没有有限子覆盖的话,难度很大,应该用反证法,也就是:再假设找到了他的有限子覆盖,然后推出矛盾。一个简单的方法就是,从他是紧急推出(0,1]是闭集(或者还有其他矛盾,后面详述),这个矛盾是显然的。看起来应该在0那一点动点手脚。 此外我们知道,如果y不属于集合E,则对于任意的x∈E,存在δx>0,使得B(x,δx)∩B(y,δx)=空集(否则,存在x∈E,对任意的δ>0……能得到一个点列极限同时是x和y,于是x=y,矛盾) 我们就选这样的B(x,δx),x∈E作为E的开覆盖,它是没有有限子覆盖的。为了证明, Xi∈(0,1],这样做的理由是,其中任意一个开集都能找到y=0的邻域和它的交集为空。

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按照我下面的叙述,你可以一步步地完整证明这个问题。

首先,我们重新审题,将这个问题的题干补充完整。

严格说来,一个有理数集合的内部是否是空集,要看这个集合存在于何种拓扑空间中。再此,我暂时不展开这方面的讨论,因为,从题干看来,此处的有理数集 是实数集 的一个子集。并且,通常,在没有任何额外声明的情况下,这里的实数集 所具备的是一个欧几里得度量 。简而言之,这是一个欧几里得度量空间 ,其中任意两点

那么,该空间内的任何子集都是开集。根据内部集合的定义,此时 的内部即是 本身。

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