نقطة معزولة

في الرياضيات ، تُسمى النقطة x نقطة معزولة في مجموعة جزئية S (في فضاء طوبولوجي X ) إذا كانت x عنصرًا من S ، ويوجد جوار لـ x لا يحتوي على أي نقاط أخرى من S. وهذا يُكافئ القول بأن المجموعة { x } هي مجموعة مفتوحة في الفضاء الطوبولوجي S (باعتباره فضاءً جزئيًا من X ). ويمكن صياغة ذلك أيضًا على النحو التالي: العنصر x من S هو نقطة معزولة في S إذا وفقط إذا لم يكن نقطة حدية لـ S.
إذا كان الفضاء X فضاءً متريًا ، مثل الفضاء الإقليدي ، فإن العنصر x من S يُسمى نقطة معزولة في S إذا وُجدت كرة مفتوحة حول x تحتوي على عدد محدود فقط من عناصر S. تُسمى مجموعة النقاط التي تتكون فقط من نقاط معزولة مجموعة منفصلة أو مجموعة نقاط منفصلة (انظر أيضًا الفضاء المنفصل ).
مفاهيم ذات صلة
أي مجموعة جزئية منفصلة S من الفضاء الإقليدي يجب أن تكون قابلة للعد ، لأن عزل كل نقطة من نقاطها، بالإضافة إلى كون الأعداد النسبية كثيفة في مجموعة الأعداد الحقيقية، يعني أنه يمكن إسقاط نقاط S بشكل أحادي على مجموعة من النقاط ذات الإحداثيات النسبية، والتي لا يوجد منها إلا عدد قابل للعد. مع ذلك، ليست كل مجموعة قابلة للعد منفصلة، ومن الأمثلة النموذجية على ذلك الأعداد النسبية في ظل المقياس الإقليدي المعتاد.
تُسمى المجموعة التي لا تحتوي على نقطة معزولة مجموعة كثيفة في ذاتها (أي أن كل جوار لنقطة ما يحتوي على نقاط أخرى من المجموعة). وتُسمى المجموعة المغلقة التي لا تحتوي على نقطة معزولة مجموعة كاملة (لأنها تحتوي على جميع نقاطها الحدية ولا تحتوي على أي نقاط معزولة).
عدد النقاط المعزولة هو ثابت طوبولوجي ، أي إذا كان الفضاءان الطوبولوجيان X و Y متماثلين ، فإن عدد النقاط المعزولة في كل منهما متساوٍ.
أمثلة
أمثلة قياسية
Topological spaces in the following three examples are considered as subspaces of the real line with the standard topology.
- For the set the point 0 is an isolated point.
- For the set each of the points is an isolated point, but 0 is not an isolated point because there are other points in S as close to 0 as desired.
- The set of natural numbers is a discrete set.
In the topological space with topology the element a is an isolated point, even though belongs to the closure of (and is therefore, in some sense, "close" to a). Such a situation is not possible in a Hausdorff space.
The Morse lemma states that non-degenerate critical points of certain functions are isolated.
Two counter-intuitive examples
Consider the set F of points x in the real interval (0,1) such that every digit xi of their binary representation fulfills the following conditions:
- Either or
- only for finitely many indices i.
- If m denotes the largest index such that then
- If and then exactly one of the following two conditions holds: or
Informally, these conditions means that every digit of the binary representation of that equals 1 belongs to a pair ...0110..., except for ...010... at the very end.
Now, F is an explicit set consisting entirely of isolated points but has the counter-intuitive property that its closure is an uncountable set.[1]
Another set F with the same properties can be obtained as follows. Let C be the middle-thirds Cantor set, let be the component intervals of , and let F be a set consisting of one point from each Ik. Since each Ik contains only one point from F, every point of F is an isolated point. However, if p is any point in the Cantor set, then every neighborhood of p contains at least one Ik, and hence at least one point of F. It follows that each point of the Cantor set lies in the closure of F, and therefore F has uncountable closure.
انظر أيضاً
مراجع
- ^ Gomez-Ramirez، Danny (2007)، “مجموعة صريحة من النقاط المعزولة في R مع إغلاق غير معدود” ، Matemáticas: Enseñanza universitaria ، 15 ، Escuela Regional de Matemáticas. جامعة ديل فالي، كولومبيا: 145- 147
روابط خارجية
- الطوبولوجيا العامة
