题目
5.对任何点集SC R^2,导集S^4亦为闭集.

题目解答
答案

解析
步骤 1:定义导集
导集S^d定义为S中所有聚点的集合。聚点是指在S中,对于任意给定的正数ε,以该点为中心,半径为ε的开球内都包含S中的至少一个不同于该点的点。
步骤 2:证明导集S^d是闭集
为了证明S^d是闭集,我们需要证明S^d的补集是开集。即,对于S^d的补集中的任意一点p,存在一个以p为中心的开球,使得该开球完全包含在S^d的补集中。
- 假设p是S^d的补集中的一点,即p不是S的聚点。
- 根据聚点的定义,存在一个以p为中心的开球U(p, ε),使得U(p, ε)与S的交集至多包含p点本身。
- 因此,U(p, ε)中除了p点外,没有S的其他点,这意味着U(p, ε)中没有S的聚点。
- 由于U(p, ε)中没有S的聚点,U(p, ε)完全包含在S^d的补集中。
- 因此,S^d的补集是开集,从而S^d是闭集。
步骤 3:结论
根据上述证明,对于任何点集S,其导集S^d是闭集。
导集S^d定义为S中所有聚点的集合。聚点是指在S中,对于任意给定的正数ε,以该点为中心,半径为ε的开球内都包含S中的至少一个不同于该点的点。
步骤 2:证明导集S^d是闭集
为了证明S^d是闭集,我们需要证明S^d的补集是开集。即,对于S^d的补集中的任意一点p,存在一个以p为中心的开球,使得该开球完全包含在S^d的补集中。
- 假设p是S^d的补集中的一点,即p不是S的聚点。
- 根据聚点的定义,存在一个以p为中心的开球U(p, ε),使得U(p, ε)与S的交集至多包含p点本身。
- 因此,U(p, ε)中除了p点外,没有S的其他点,这意味着U(p, ε)中没有S的聚点。
- 由于U(p, ε)中没有S的聚点,U(p, ε)完全包含在S^d的补集中。
- 因此,S^d的补集是开集,从而S^d是闭集。
步骤 3:结论
根据上述证明,对于任何点集S,其导集S^d是闭集。