Puntos de un conjunto lineal

 Teorema del punto de acumulación

Sea A un subconjunto de la recta real R y x₀ un número real que puede pertenecer o no al conjunto A, decimos que x₀ es un punto de acumulación de A cuando todo entorno reducido de x₀ contiene puntos de A.

x₀ punto de acumulación ⇔ ∀ E*(x₀, ẟ), E*(x₀, ẟ)⋃A ≠ ∅

Cualquier entorno de un punto de acumulación contiene infinitos puntos del conjunto A.

En efecto, si existiera un entorno reducido de x₀ que solo tuviera un número finito de puntos de A, habría uno de ellos que distaría de x₀ una distancia menor que los demás (𝜖), en el entorno (x₀ - 𝜖, x₀ + 𝜖) no habría puntos de A, luego x₀ no sería punto de acumulación.

La condición necesaria y suficiente para que A subconjunto de R sea un conjunto cerrado es que contenga a todos sus puntos de acumulación.
  1. Condición necesaria: si suponemos  que A es un conjunto cerrado y x₀ es un punto de acumulación de A. Si x₀ no pertenece al conjunto A, entonces pertenece a Ac, siendo Ac abierto, y x₀ un punto interior de Ac ⇒∃E(x₀, ẟ) contenido en A, lo que contradice la hipótesis de que todos los entornos reducidos de x₀ tienen algún punto en común con A, luego xٖ₀ pertenece a A.
  2. Condición suficiente: si A contiene todos los puntos de acumulación, existiría un punto x₀ de Ac que no es interior de Ac, ningún entorno de x₀ está totalmente contenido en Ac.
Todos los entornos del punto x₀, E(x₀, ẟ) tienen puntos de A, luego x₀ es un punto de acumulación de A, por lo que x₀ pertenece a A y contradice la hipótesis de que x₀ pertenece a Ac.

Punto interior

Recuerda lo explicado en esta entrada.

Decimos que x₀ es un punto interior de A, si existe un entorno de x₀ tal que todos sus puntos pertenecen a A.

El conjunto de puntos interiores de A se llama interior de A.

Punto aislado

Se dice que x₀ es un punto aislado de A, si existe un entorno reducido de x₀ cuyos puntos no pertenecen a A.

Punto adherente

Un punto x₀ es un punto adherente del conjunto lineal A si en todo entorno de x₀ hay puntos de A. Si x₀ pertenece a E es un punto adherente. Si x₀ no pertenece a E y es adherente tiene que ser punto de acumulación. Luego los puntos adherentes de E son todos los puntos de E más todos sus puntos de acumulación.

Se llama cierre o adherencia de un conjunto A y por A al conjunto:

A = A ⋃A'

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