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.
- 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.
- 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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