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
تُعتبر الفضاءات الطوبولوجية في الأمثلة الثلاثة التالية فضاءات فرعية من الخط الحقيقي مع الطوبولوجيا القياسية.
- بالنسبة للمجموعةالنقطة 0 هي نقطة معزولة.
- بالنسبة للمجموعةكل نقطة من النقاط هي نقطة معزولة، لكن 0 ليست نقطة معزولة لأن هناك نقاط أخرى في S قريبة من 0 كما هو مطلوب.
- المجموعةمجموعة الأعداد الطبيعية هي مجموعة منفصلة.
في الفضاء الطوبولوجيمع الطوبولوجياالعنصر a هو نقطة معزولة، على الرغم منينتمي إلى إغلاق(وبالتالي، بمعنى ما، "قريب" من ) . مثل هذا الوضع غير ممكن في فضاء هاوسدورف .
تنص نظرية مورس على أن النقاط الحرجة غير المنحلة لبعض الدوال تكون معزولة.
مثالان غير بديهيين
لنفترض المجموعة F من النقاط x في الفترة الحقيقية (0,1) بحيث يحقق كل رقم x i من تمثيلها الثنائي الشروط التالية:
- أيضاًأو
- فقط لعدد محدود من المؤشرات i .
- إذا كان m يمثل أكبر دليل بحيثثم
- لووعندئذٍ يتحقق أحد الشرطين التاليين فقط:أو
بصورة غير رسمية، تعني هذه الشروط أن كل رقم من أرقام التمثيل الثنائي لـالذي يساوي 1 ينتمي إلى زوج ...0110...، باستثناء ...010... في النهاية.
الآن، F هي مجموعة صريحة تتكون بالكامل من نقاط معزولة، ولكنها تتمتع بخاصية غير بديهية تتمثل في أن إغلاقها عبارة عن مجموعة غير قابلة للعد . [ 1 ]
يمكن الحصول على مجموعة أخرى F بنفس الخصائص كما يلي. ليكن C مجموعة كانتور المكونة من الثلث الأوسط ، ولتكن الفترات المكونة لـولتكن F مجموعة تتكون من نقطة واحدة من كل مجموعة I<sub> k</sub> . بما أن كل مجموعة I<sub> k</sub> تحتوي على نقطة واحدة فقط من F ، فإن كل نقطة في F هي نقطة معزولة. مع ذلك، إذا كانت p أي نقطة في مجموعة كانتور، فإن كل جوار لـ p يحتوي على الأقل على مجموعة I<sub> k</sub> واحدة ، وبالتالي على الأقل على نقطة واحدة من F. ويترتب على ذلك أن كل نقطة من مجموعة كانتور تقع في إغلاق F ، ولذلك فإن F لها إغلاق غير قابل للعد.
انظر أيضاً
مراجع
- ^ Gomez-Ramirez، Danny (2007)، “مجموعة واضحة 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
