题目
((x,y)|y>x)是开集.A 对B 错
{(x,y)|y>x}是开集.
A 对
B 错
题目解答
答案
集合 $\{(x, y) \mid y > x\}$ 表示平面中位于直线 $y = x$ 上方的区域,不包括直线本身。对于该集合内任意点 $(a, b)$(其中 $b > a$),可找到半径 $r = \frac{b - a}{2}$,使得以 $(a, b)$ 为中心的开圆盘完全位于该区域内。根据开集定义,该集合为开集。
答案:$\boxed{A}$
解析
考查要点:本题主要考查开集的定义及其在平面区域中的应用。
解题核心思路:判断集合$\{(x, y) \mid y > x\}$是否为开集,需验证集合内任意一点均为内点,即每个点周围存在一个完全包含在集合中的开圆盘。
破题关键点:
- 明确开集定义:集合中每个点都存在邻域完全属于该集合。
- 几何直观:集合表示直线$y = x$上方的区域(不包含边界),需证明该区域内的任意点均可找到邻域完全位于区域内。
步骤1:理解集合的几何意义
集合$\{(x, y) \mid y > x\}$对应平面直角坐标系中直线$y = x$上方的区域,且不包含直线本身。
步骤2:验证任意点的邻域包含性
取集合内任意一点$(a, b)$,满足$b > a$。需找到一个半径$r > 0$,使得以$(a, b)$为中心、半径为$r$的开圆盘完全位于集合内。
步骤3:确定半径$r$的取值
- 直线$y = x$到点$(a, b)$的距离为$\frac{|b - a|}{\sqrt{2}} = \frac{b - a}{\sqrt{2}}$(因$b > a$)。
- 为确保开圆盘不与直线相交,取$r = \frac{b - a}{2}$(小于上述距离)。
步骤4:证明邻域内所有点满足$y > x$
对任意点$(x, y)$满足$(x - a)^2 + (y - b)^2 < r^2$,需证明$y > x$。
- 当$x$取最大值$a + r$时,$y$的最小值为$b - r$。
- 此时$y - x = (b - r) - (a + r) = b - a - 2r = b - a - (b - a) = 0$(当$r = \frac{b - a}{2}$时)。
- 为严格保证$y > x$,可取更小的$r$(如$r = \frac{b - a}{3}$),此时$y - x > 0$恒成立。
结论:集合内每一点均为内点,故$\{(x, y) \mid y > x\}$是开集。