定義:《実数の集合》の孤立点 isolated point


ビギナー向け「孤立点」定義 

→厳密な「孤立点」定義:

  → 距離のみを用いた表現
  → 開区間を用いた表現
  → 近傍を用いた表現
  → 触点・集積点を用いた定義 
  → 元・集積点を用いた定義 


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孤立点の定義 : 距離表現

・「実数aが『点集合E孤立点である」とは、

 実数aEに属すが、

 《aからの距離ε以内のゾーン》 の幅εの調整によって、
 《実数aから距離ε以内のゾーン》内に、実数a以外の「Eに属す実数」が皆無
 という状態を達成できる

 ということ。


論理記号で表すと、

 「実数aが『点集合E孤立点である」とは、

  aE かつ ε>0 { xR | |x-a|} E{a} 
  aE かつ ε>0 { xR | |x-a|かつ xE } {a} 

  ということ。

【文献】

 見当たらない。上記は、近傍表現を、定義に遡って言い直したもの。



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孤立点の定義 : 開区間表現

・「実数aが『点集合E孤立点である」とは、

 実数aEに属すが、

 (a−ε, a+ε) の幅εの調整によって、
 (a−ε, a+ε) のなかに、実数a以外の「Eに属す実数」が皆無
 という状態を達成できる

 ということ。


論理記号で表すと、

 「実数aが『点集合E孤立点である」とは、

  aE かつ ε>0 (a−ε, a+ε) E{a} 


  ということ。

【文献】

 ・永倉・宮岡『解析演習ハンドブッ ク[1変数関数編]』4.1.6実数aをEの部分集合Aの集積点accumulation point, cluster point,limit pointとは、任意の正数δ>0に対して、0<|x-a|<δとなる点x∈Aが少なくとも一つは存在するということ。Aに属する点で、A の集積点でないものを孤立点という(p.135):4.1.8:同値条件。aはAの孤立点⇔a以外のAの点が一つも属さない近傍(a-δ,a+δ)が存在する。(p.139)




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孤立点の定義 : 近傍表現


・「実数aが『点集合E孤立点である」とは、

  aE かつ ε>0 Uε(a) E{a} 
    [能代『極限論と集合論7章2(p.128:脚注1も参照);彌永『集合と位相II』§1.10閉包(p.168);小平『解析入門I』§1.6-b(p.58):R2]

 ということ。

【文献】

 ・能代『極限論と集合論7章2(p.128:脚注1も参照);
  「Eの一点Pにたいして、Pの十分小なるρ近傍U(P,ρ)を適当に選んで、U(P,ρ)内にはP以外のEの点が存在しないようにできるならば、Pを点集合Eの孤立点という。」
 ・彌永『集合と位相II』§1.10閉包(p.168);
 ・小平『解析入門I』§1.6-b(p.58):R2

 ・黒田『微分積分』問8.1.4(p.275):Rn一般。。 【その集合に属す点と、集積点を用いた表現】の必要十分条件として。a∈E かつ ∃ε>0  E∩Uε={a}

 ・de la Fuente, Mathematical Methods and Models for Economists,2.4(b)Definition4.10(p.61):距離空間一般について。"limit point"ε近傍をつかって定義。  「実数aが集合E集積点」とは、∀ε>0  Uε(a) (E{a})φ,
       "Notice that this is more restrictive than the definition of closure point because now the intersection of E and Uε(a) cannnot be just the point a itself.Points for which this is the case are called isolated points. Hence, closure points are either limit points or isolated points."(p.62)

 ・永倉・宮岡『解析演習ハンドブッ ク[1変数関数編]』4.1.6実数aをEの部分集合Aの集積点accumulation point, cluster point,limit pointとは、任意の正数δ>0に対して、0<|x-a|<δとなる点x∈Aが少なくとも一つは存在するということ。Aに属する点で、A の集積点でないものを孤立点という(p.135):4.1.8:同値条件。aはAの孤立点⇔a以外のAの点が一つも属さない近傍(a-δ,a+δ)が存在する。(p.139)



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孤立点の定義 : 触点・集積点表現


・「実数aが『R部分集合E孤立点である」とは、
 実数aが、「E触点」であるが、「E集積点」ではないということ。

  a∈「Eの閉包」 かつ ¬a∈「Eの導集合」

  a∈(「Eの閉包」─「Eの導集合」)


【文献】

 ・彌永『集合と位相II』§1.10閉包(p.168)
 ・de la Fuente, Mathematical Methods and Models for Economists,2.4(a)(p.60):距離空間一般について。closure pointからlimit pointを除いた残りは、すべて、孤立点。
 ・de la Fuente, Mathematical Methods and Models for Economists,2.4(b)Definition4.10(p.61):距離空間一般について。"limit point"ε近傍をつかって定義。  「実数aが集合E集積点」とは、∀ε>0  Uε(a) (E{a})φ,
       "Notice that this is more restrictive than the definition of closure point because now the intersection of E and Uε(a) cannnot be just the point a itself.Points for which this is the case are called isolated points. Hence, closure points are either limit points or isolated points."(p.62)

 ・Lang, Undergraduate Analysis,Chapter2§2(p.41);Chapter7§1(p.134)
 ・Lang,ラング現代微積分学』2章§2(p.37)近傍をつかって定義

 ・Lang, Undergraduate Analysis,Chapter6§5Exercises13(p.132) :Rのみならず、ノルムベクトル空間全般。
 ・Lang,ラング現代微積分学』の6章§5練習問題(p.144)には、第13問は未収録。

Let S be a subset of a normed vector space E.
 An element v of S is called isolated in S if there exists an open ball centered at v such that v is the only element of S in this open ball.
(a) show that "x is adherent to S" ⇔ "x is either an accumulation point of S or an isolated point of S"

   

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孤立点の定義 : 元と集積点を用いた表現


・「実数aが『R部分集合E孤立点である」とは、
 実数aが、Eに属しているが、「E集積点」ではないということ。

  aE かつ  ¬a∈「Eの導集合」

  aE−《Eの導集合》 


【文献】 

 ・松坂『解析入門3』12.1-J(p.63)「aがAの点で、Aの集積点でないときには、aはAの孤立点とよばれる。」
 ・小平『解析入門I』§1.6-b(p.58)R2:「PはSの孤立点isolated pointである」とは「『Sの集積点』ではない『Sに属す点』」「∃ε>0 Uε(P)∩S={P}」
 ・黒田『微分積分』8.1.4(p.275):Rn一般
 ・ルディン『現代解析学』2.20定義(p.33):距離空間一般について。「p∈EでしかもpがEの集積点でなければ、pをEの孤立点という。
 ・永倉・宮岡『解析演習ハンドブッ ク[1変数関数編]』4.1.6実数aをEの部分集合Aの集積点accumulation point, cluster point,limit pointとは、任意の正数δ>0に対して、0<|x-a|<δとなる点xが少なくとも一つは存在するということ。Aに属する点で、A の集積点でないものを孤立点という(p.135):4.1.8a以外のAの点が一つも属さないaの近傍が存在する。ex4.1.7(p.139)



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