如何證明,有界閉集的無窮子集的極限點落在集合內?

時間 2021-06-08 17:51:54

1樓:Walter Huang

補充:本證明是需要Heine-Borel定理,不是一般情況。

也不請自來,也強答一波。

題目問有界閉集的無窮子集的極限點是否落在集合內。 @Richard Xu給了證明

而關於極限點是否落在無窮子集內, @周馳也給了反例。

我想再談下在R^k中的存在性,即R^k中任何無窮子集(在這個有界閉集中)是否一定有極限點。答案也是肯定的。

記有界閉集為K,無窮子集為E。

假如無窮子集E在有界閉集K中沒有極限點,則有界閉集K中的每個點都存在乙個鄰域,這個領域與無窮子集E最多只有1個交點即這個點本身。而有界閉集K中所有點的這種鄰域的並是有界閉集K的乙個開覆蓋,而任何有限個這種領域只能包含無窮子集E中有限個點,故無法包含無窮子集E的,自然也沒法覆蓋有界閉集K。又由於在R^k內,有界閉集K是緊緻的,我們可以找到有限個領域,使得它們的幷包含有界閉集K。

矛盾。謝積極老鼠指正,這裡的緊緻性需要Heine-Borel定理保證。

2樓:Richard Xu

極限點如果在集合外,由於是有界閉集,所以極限點的乙個鄰域和有界閉集的交為空,不可能在鄰域內有有界閉集的子集中的點,矛盾。

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