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外爾斯特拉斯定理
鎖定
- 中文名
- 外爾斯特拉斯定理
- 外文名
- Bolzano–Weierstrass theorem
目錄
- 1 歷史
- 2 定理
- 3 波爾查諾-魏爾斯特拉斯性質
外爾斯特拉斯定理歷史
外爾斯特拉斯定理定理
波爾查諾-魏爾斯特拉斯定理可以視為刻畫有限維實向量空間{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}中序列緊緻集合的定理。波爾查諾-魏爾斯特拉斯定理的核心部分可以僅僅使用序列的語言來表示:
定理 1:
任一
中的有界序列
都至少包含一個收斂的子列。
從這個定理出發,在給定的有界閉集F中任取一個序列,那麼這個序列是有界的,從而至少包含一個收斂的子列。而從F的封閉性可知,這個子列作為F的一部分,其收斂的極限必然也在F中。所以可以推知:
推論:
任一
中的有界閉集必然序列緊緻。
這個推論給出了
中集合序列緊緻的充分條件。另一方面,可以證明序列緊緻的集合必然是有界閉集。這樣就將充分條件推進為充要條件:
定理 2:
外爾斯特拉斯定理波爾查諾-魏爾斯特拉斯性質
在有限維度量空間中,波爾查諾-魏爾斯特拉斯説明了序列緊緻的集合就是有界閉集。然而在一般的度量空間中,有界閉集不一定是序列緊緻的。為此,拓撲學中將一般度量空間中的序列緊緻稱為波爾查諾-魏爾斯特拉斯性質。
定義:
設K為度量空間
的子集。若K中任一序列
都包含一個收斂的子列,其極限也是K中元素,就稱K具有波爾查諾-魏爾斯特拉斯性質。
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