求证:若S的任一无穷子集在S中都有聚点,则S是有界闭集.
来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/08/15 14:23:53
求证:若S的任一无穷子集在S中都有聚点,则S是有界闭集.
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先证明有界性.
反证法.若S无界,则存在点列{xn}包含于S,但|xn|>n,于是
lim xn=无穷,{xn}在S中无聚点.矛盾.于是S有界.
再证明S是闭集.只需证明S的任一聚点位于S中.
令a是S的聚点,由聚点的性质,存在S中的互异点列{xn},使得
lim xn=a,由条件{xn}有一收敛子列收敛于S中的点,但先在
{xn}收敛于a,因此a属于S.证毕.
其实,如果知道性质:S是闭集的充要条件是
S对极限运算封闭,那第二个证明就很简单了.
设任一收敛点列{xn}有lim xn=a,其中xn都属于S.
由条件a属于S,因此S对极限运算封闭,故S是闭集.
再问: 由条件{xn}有一收敛子列收敛于S中的点,但先在 {xn}收敛于a, 怎么理解上句话?
反证法.若S无界,则存在点列{xn}包含于S,但|xn|>n,于是
lim xn=无穷,{xn}在S中无聚点.矛盾.于是S有界.
再证明S是闭集.只需证明S的任一聚点位于S中.
令a是S的聚点,由聚点的性质,存在S中的互异点列{xn},使得
lim xn=a,由条件{xn}有一收敛子列收敛于S中的点,但先在
{xn}收敛于a,因此a属于S.证毕.
其实,如果知道性质:S是闭集的充要条件是
S对极限运算封闭,那第二个证明就很简单了.
设任一收敛点列{xn}有lim xn=a,其中xn都属于S.
由条件a属于S,因此S对极限运算封闭,故S是闭集.
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