ユークリッド空間 定義・命題 一覧②(点列コンパクト~コンパクト)
定義(点列コンパクト)
$(\mathbb{R}^n, d)$:n次元ユークリッド空間. .
が点列コンパクトであるとは, の任意の点列がに収束する部分列をもつときにいう.
定義(有界集合)
$(\mathbb{R}^n, d)$:n次元ユークリッド空間. .
が有界であるとは, 次が成立するときにいう:
s.t.
定義(部分集合の直径)
$(\mathbb{R}^n, d)$:n次元ユークリッド空間. .
の直径を,
diam
で定義する.
命題(有界の同値条件)
$(\mathbb{R}^n, d)$:n次元ユークリッド空間. .
TFAE;(1), (2), (3);
(1)が有界である.
(2)が存在して, を満たす.
(3)の直径が有限の値をもつ.
命題(点列コンパクトの同値条件)
$(\mathbb{R}^n, d)$:n次元ユークリッド空間. .
TFAE;(1),(2);
(1)が点列コンパクトである.
(2)が有界閉集合である.
定義(被覆, 部分被覆, 開被覆)
$(\mathbb{R}^n, d)$:n次元ユークリッド空間. .
:$\mathbb{R}^n$の部分集合族.
がの被覆であるとは, \begin{align}A \subset \bigcup C := \bigcup_{ \lambda \in \Lambda }U_{\lambda} \end{align}が成立するときにいう.
がの部分被覆であるとは, もまたの被覆であるときにいう.
がの開被覆であるとは, がの被覆で, のすべての元がの開集合であるときにいう.
定義(コンパクト)
$(\mathbb{R}^n, d)$:n次元ユークリッド空間. .
がコンパクトであるとは, の任意の開被覆が有限個の元からなる部分被覆をもつときにいう.
命題(ハイネ・ボレルの被覆定理)
$(\mathbb{R}, d)$:1次元ユークリッド空間.
任意の閉区間はコンパクトである.