有界集合
定义
如果存在一个实数 k ,使得对于所有 S 中的 s 有 k ≥ s ,实数集合 S 被称为“上有界”的,这个数 k 被称为 S 的 上界 。可用类似的定义术语“下有界”和 下界 。
如果集合 S 有上界和下界二者,则它是 有界 的。所以,如果一个实数集合包含在有限区间内,则它是有界的。
度量空间
度量空间( M , d ) 的子集 S 是 有界 的,如果它包含在有限半径的球内,就是说如果对于所有 S 中的 s ,存在 M 中的 x 并且 r > 0,使得 d( x , s ) < r 。 M 是有界度量空间(或 d 是有界度量),如果 M 作为自身的子集是有界的。
完全有界性蕴涵有界性。对于 R 的子集下列二者是等价的。
度量空间是紧致的,当且仅当它是完备的并且是完全有界的。
欧几里得空间 R 的子集是紧致的,当且仅当它是闭集并且是有界的。
拓扑向量空间内的有界性
在拓扑向量空间中,存在一个有界集合的不同定义,通常叫做冯·诺伊曼有界性。如果拓扑向量空间的拓扑是由均匀度量所诱导,如度量是由赋范向量空间的范数所诱导的情况,则这两个定义是一致的。
序理论中的有界性
一个实数集合是有界的,当且仅当它有上界和下界。这个定义可扩展到任何偏序集合的子集。注意这个更一般的有界性概念不对应于“大小”的概念。
偏序集合 P 的子集 S 叫做 上有界 的,如果对于所有 S 中的 s ,有 P 中一个元素 k 使得 k ≥ s 。元素 k 叫做 S 的 上界 。可类似的定义 下有界 和 下界 。(参见上界和下界。)
偏序集合 P 的子集 S 叫做 有界 的,如果它有上界和下界二者,或等价的说,它被包含在一个区间内。注意这不是集合 S 自己的一个性质,而是集合 S 作为 P 的子集的性质。
有界偏序集合 P (就是说自身就是有界而不是作为子集)是有最小元素和最大元素的偏序集合。注意这个有界性的概念与有限大小无关,有界偏序集合 P 的子集 S 在 P 的次序(的限制)下也不必然是有界偏序集合。
R 的子集 S 是关于欧几里得距离有界的,当且仅当它在 乘积序 ( 英语 : Product order ) 下作为 R 的子集是有界的。但是, S 可以是在字典序下有界,而不关于欧几里得距离有界。
序数的类被称为是无界的,或共尾的,在给定任何序数的时候,总是有这个类的某个成员大于它。所以在这种情况下,“无界”不意味着自身是无界的而是作为序数类的子类是无界的。
参见
完全有界空间
局部有界性
有界函数
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