邻域
定义
拓扑空间X,A,B⊆X,称B是A的 邻域 ,当且仅当以下条件之一成立:
存在开集C,使得A⊆C⊆B。
A⊆B 。(B 是B的内部)
注意:某些作者要求邻域是开集,所以在阅读文献时注意约定是很重要的。
如果 S 是 X 的子集, S 的 邻域 是集合 V ,它包含了包含 S 的开集 U 。可得出集合 V 是 S 的邻域,当且仅当它是在 S 中的所有点的邻域。
邻域的度量空间定义
平面上的集合 S 和 S 的一致邻域 V 。
在度量空间 M = ( X , d )中,集合 V 是点 p 的 邻域 ,如果存在以 p 为中心和半径为 r 的开球,
它被包含在 V 中。
一致邻域
V 叫做集合 S 的 一致邻域 (uniform neighborhood),如果存在正数 r 使得对于 S 的所有元素 p ,
被包含在 V 中。
对于 r >0集合 S 的 r -邻域 S r {\displaystyle S_{r}} 是 X 中与 S 的距离小于 r 的所有点的集合(或等价的说 S r {\displaystyle S_{r}} 是以 S 中一个点为中心半径为 r 的所有开球的并集)。
可直接得出 r -邻域是一致邻域,并且一个集合是一致邻域当且仅当它包含对某个 r 值的 r -邻域。 参见一致空间。
非一致邻域的例子
给定实数集合 R 带有平常的欧几里得度量和如下定义的子集 V
则 V 是自然数集合 N 的邻域,但它不是这个集合的均匀邻域,因为 r = 1 n {\displaystyle r={\frac {1}{n}}} 并不是一个固定值。
基于邻域的拓扑
上述定义适用于开集的概念早已定义的情况。有另一种方式来定义拓扑,也就是先定义邻域系统,再定义开集:若集中每个点皆有一个邻域被包含于集中,则为开集。
在 X 上的邻域系统是滤子 N(x) (在集合 X 上)到每个 X 中的 x 的指派,使得
点 x 是每个 N(x) 中的 U 的元素,
每个 N(x) 中的 U 包含某个 N(x) 中的 V 使得对于每个 V 中的 y 有着 U 在 N(y) 中。
可以证明这两个定义是兼容的,就是说从使用开集定义的邻域系统获得的拓扑就是最初的拓扑,反之从邻域系统出发亦然。
引用
Kelley, John L. General topology. New York: Springer-Verlag. 1975. ISBN 0387901256.
Bredon, Glen E. Topology and geometry. New York: Springer-Verlag. 1993. ISBN 0387979263.
Kaplansky, Irving. Set Theory and Metric Spaces. American Mathematical Society. 2001. ISBN 0821826948.
参见
局部基
第一可数空间
管状邻域
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