当前课程知识点:微积分——多元函数与重积分 > 第一章 多元函数微分学 > 第一节 多元连续函数 > 内点、外点、边界点-2
好 接下来我们介绍一下什么叫
一个点是一个点集的边界点
我们给出定义
设D是Rn中的一个非空点集
P0是Rn中的一个定点
若对于任意的大于零的实数δ
我们总有 P0的δ邻域既不完全包含在D中
同时与D它的交集又非空
那么我们就称 P0是点集D的一个边界点
所有边界点构成的集合
我们称为点集D的边界 记为偏D
那么点集 与它的边界 合在一起
就构成了这个点集的闭包
一般我们用D一杠来表示D的闭包
也就是 D一杠等于D并上它的边界
根据前面我们介绍的内点 外点
它的概念 我们知道
点集的内点一定是点集中的点
点集的外点 自然是不属于点集中的点
而作为边界点来说 它既可以属于点集
也可以不属于点集
你譬如说 我们看一个简单的例题
我假设点集D是平面中的这么一个点集
也就是 它点的纵坐标是非负的
点的横坐标是大于零的
实际这个点集 在平面上表示的
应该是第一象限 再加上正x轴
就是 把这个x轴的正半轴包含进去
再跟第一象限合到一起
构成的就是这个点集
譬如对这个点集来说
我们就知道它的边界点
应该就是x轴的正半轴 和y轴的正半轴
那么 我们怎么来表示这个集合
这个边界点 应该是这样子来表示的
也就是 x轴的正半轴
那指的是x大于等于零 y是等于零的
而y轴的正半轴
指的是y大于等于零 x是等于零的
这就是它的边界
如果我们要求这个点集的闭包
那么 这个点集的闭包
就是第一象限
把x轴和y轴的正半轴包含进去
也就是 它点的横坐标是大于等于零的
纵坐标也是大于等于零的
这就是 这个点集的闭包
我想 这是关于点集边界点的概念
接下来 我们介绍一下
什么是点集的聚点
我们给出定义
设D是Rn空间中的一个非空点集
P0是Rn中的一个定点
如果对于任意的δ大于零 我们都有
P0的δ去心邻域与点集D的交集非空
那么则称P0是D的一个聚点
所谓P0是D的聚点 也就是说无论δ多小
在D中总有不同于P0的点
到P0的距离是小于δ的
实际上根据这个概念 我们可以想象一下
如果P0是一个点集D的聚点
我们可以得到对任意的δ大于零
那么它的δ去心邻域里面
应该有这个点集D中的无穷多点
因为根据聚点的定义
那么我如果取δ等于一时
我知道 在D中 应该是有一个点P1
使得P1到这个P0的距离应该是小于一的
当然它是大于零的
因为它要在它的去心邻域里面
那么 当P1取定之后
我就记δ1就等于这个d P0 P1
那么 这是大于零的一个数
根据聚点的定义 我们就可以找到
一个P2在D里面 它应该在P0的δ1去心邻域里面
也就是这个P2到P0的距离应该是小于δ1的
这里面也是大于零
实际上 有了P2之后
我们就可以记P2到P0的距离是δ2
再根据P0是D的聚点 我们会找到一个P3
这时候 它会在P0的δ2去心邻域里面
这个过程 我们一直可以这样走下去
这样就能够证明 对任意的δ大于零来说
那么 P0的这个δ去心邻域里面
一定会包含着D中的无穷多点
实际上 我们可以得到一个更进一步的结果
这就是我们的定理
设P0是D的聚点 那么在D中 就存在一个点列
点列中的任何一个点都不同于P0
而且这个点列 它是以P0为极限点的
这个应该比这个结论是更进一步的
因为它不仅说明了
在P0的任意一个去心邻域里面
有D中的无穷多个点
同时还说明了 在这些点里面
我可以找到一个以P0为极限点的点列
那我们对这个定理给出一个证明
这个证明是这样子的 也就是
我们取δ等于1
那么根据P0是D的聚点 以及聚点的定义
我们就会找到一个P1属于D
使得就是这个d P1 P0
它是小于δ 大于零的
接下来 我们就再取我们的δ1
就等于 一个是这个P1到P0的距离
再一个 我再取一个二分之一
也就是说 这两个数里面
那个小的 我记作δ1 这样
根据聚点的定义
我们就会找到一个点P2属于D
使得P2到P0的距离是小于δ1大于零的
接下来 我就跟取δ1的想法一样
我就取一个δ2
δ2我在这两个数里面 取一个最小的
一个就是P2到P0的距离
再一个 就是三分之一
这样 根据聚点的定义
我们又可以找到D中的一个点 P3
使得这个P3到P0的距离是小于δ2大于零的
那么我们依次进行这样的取法
实际上就会得到D中的一个点列
这个点列 我们记成Pm
根据这个取的过程我们知道
这个点列中的任何一个点 都不会是P0
同时 当m趋向于无穷时
这个点列中的点到P0的距离是趋向于零的
也就是 我们就利用这个思路构造出了
一个满足这两个条件的一个点列
这样就证明了这个定理
这是关于点集的聚点的有关概念和相关的性质
-第一节 多元连续函数
--开集、闭集、区域
--二重极限的定义
--二重极限的例题
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-第一章 多元函数微分学--第一节练习题
-第二节 多元函数的偏导数
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--偏导数的几何意义
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-第一章 多元函数微分学--第二节练习题
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--全微分的概念
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--可微的充分条件
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-第一章 多元函数微分学--第三节练习题
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--隐函数存在定理
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--方向导数的概念
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--复合映射的微分法
-第一章 多元函数微分学--第六节练习题
-第七节 多元函数的泰勒公式(以二元函数为例)
-第一章 多元函数微分学--第七节练习题
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-第二章 多元函数微分学应用--第一节练习题
-第二节 多元函数的极值
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-第二章 多元函数微分学应用--第二节练习题
-第三节 多元函数的条件极值
--条件极值问题举例
--最小二乘法
-第二章 多元函数微分学应用--第三节练习题
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--二重重积分引入
--二重积分定义
--二重积分性质
-第二节 二重积分的计算
-第三章重积分--第二节练习题
-第三节 极坐标系及一般坐标系
--极坐标系
--一般坐标系
-第三章重积分--第三节练习题
-第四节 三重积分
--三重积分的引入
--三重积分的定义
--三重积分的性质
--直角坐标系
--空间坐标变换
--空间柱坐标系
--球坐标系
--球坐标系例题
-第三章重积分--第四节 练习题
-第五节 第一类曲线积分
-第三章重积分--第五节 练习题
-第六节 第一类曲面积分
-第三章重积分--第六节 练习题
-第七节 含参变量积分
--含参定积分的定义
--含参积分的连续性
--含参积分的导数
--含参积分的例题
-- 广义含参积分的一致收敛性
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-第四章 向量分析--第二节 练习题
-第三节 第二类曲面积分
--曲面的定向
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--Gauss公式
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--势函数及其计算
--空间保守场
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-第四章 向量分析--第五节 练习题
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-第二节 可求解的一阶微分方程(初等积分法)
--变量分离方程
--齐次型方程
-第五章 常微分方程--第二节 练习题
-第三节 高阶线性微分方程解的结构
-第五章 常微分方程--第三节 练习题
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--欧拉方程
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-第五章 常微分方程--第四节 练习题