度量空间的稠密性
贡献者: 零穹
预备知识 度量空间的闭包
[1] 在序集中根据偏序关系有稠密性的概念。比如有理数集是实数集的稠密子集的是指任意满足 的两个实数 ,恒有有理数 存在,使得 。更一般的,偏序集 是偏序集 的稠密子集是指,任意 中满足 的两元素 ,恒有 ,使得 (见稠密性与完备性)。也就是说: 是 的稠密子集,相当于 中的两元素 “之间” 都有 的两元素将它们分隔。
同样,在度量空间中,根据 “距离关系” 也有稠密性的概念。类比序集中的稠密性概念,我们可以猜测:度量空间 在 中是稠密子集,是指在 的任意两不同的元素之间恒有 的元素将它们分隔。即,任意 的两元素 ,恒有 存在,使得 。若将 “分半”,取它们的 “中间点”,则中间点和 之间又有 的元素将它们分隔。如此继续分下去,就会发现,任意 的元素的任一邻域都必然存在 的元素。即 的每一点都是 接触点。这就是说 (闭包的概念)。
定义 1 稠密子集
设 是度量空间 的两个子集。若 ,则称 在 中稠密。若 ,则称 在 中处处稠密。
由上面定义,若 在 中不稠密,则 中包含有另一与 无任一公共点的球 。
定义 2 无处稠密
若度量空间 的子集 在任一球中不稠密,则称 无处稠密(或处处不稠密)。
定义 3 可分空间
设 是度量空间。若 处处稠密且可数,则称 是可分空间。
[1] ^ A.H.柯尔莫哥洛夫,C.B.佛明.函数论与泛函分析初步(段虞荣等译)第七版
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