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有限覆蓋定理及其應用引言

發布時間: 2021-03-15 01:37:33

1. 用有限覆蓋定理

先用有限覆蓋定理證明聚點定理,再用聚點定理證明緻密性定理(即任何有界數列必有收斂子列)。

2. 有限覆蓋定理怎麼用

所謂有限覆蓋定理,是指:對於有界閉區間[a,b]的一個(無限)開覆蓋H中,總能選出有限個開區間來覆蓋[a,b]。
這一問題可用區間套定理來證明。(區間套定理:若[an,bn]是一個區間套,則在實數系中存在唯一一點C,使對任何n都有c屬於[an,bn].{an}單調遞增,{bn}單調遞減,都以c為極限。)

證明:用反證法 假定不能用H中有限個開區間來覆蓋[a,b].
將[a,b]等分為兩個子區間,則其中至少有一個子區間不能用H中有限個開區間來覆蓋。記這個子區間為[a1,b1],則[a1,b1]包含於[a,b],且b1-a1=(b-a)/2.
再將[a1,b1]等分為兩個子區間,同樣,其中至少有一個不能用H中有限個開區間覆蓋。記這個子區間為[a2,b2],則[a2,b2]包含於[a1,b1],且b2-a2=(b-a)/2^2.
重復以上步驟並不斷進行下去,則可得到區間列{[an,bn]},它滿足區間套條件,且其中每一個閉區間都不能用H中有限個開區間來覆蓋。
但,由區間套定理,存在唯一點c屬於所有區間[an,bn].由於H是[a,b]的開覆蓋,一定存在H中的一個開區間(a0,b0),使c屬於(a0,b0).即a0<c<b0.而{an},{bn}都以c為極限,即知,存在N,當n>N時,a0<an<=c<=bn<b0.這表明,只用開區間(a0,b0)就覆蓋了區間[an,bn].
這與挑選[an,bn]時假設「[an,bn]不能用H中有限個開區間覆蓋」矛盾。從而證得,必存在H中有有限個開區間能覆蓋[a,b].

3. 誰可以幫我解釋一下有限覆蓋定理,完全看不懂定理的描述。

定理:設H為閉區間[a,b]的一個(無限)開覆蓋,則從H中可選出有限個開區間開覆蓋[a,b].開覆蓋的定義:設S為數軸上的點集,H為開區間的集合,(即H中每一個元素都是形如(a,b)的開區間).若S中的任何一點都含在至少一個開區間內,則稱H為S的一個開覆蓋,或簡稱H覆蓋S.若H中的開區間的個數是有限(無限)的,那麼就稱H為S的一個有限(無限)覆蓋.有限覆蓋定理是實數定理1.確界定理2.單調有界數列必收斂3.閉區間套定理4聚點定理5凝聚定理 的逆否命題。 用1-5定理證明有限覆蓋定理比較簡單,用反證法即可以完成。 而用有限覆蓋定理證明1-5,也要用反證法,但是初學者對如何構造具體的開覆蓋是不如上面的直觀。

4. 解釋一下有限覆蓋定理

全部咯,只有4個,就是有限了。
(1,4),(3,6)也可以,就兩個咯。

5. 有限覆蓋定理到底有什麼意義

有限覆蓋定理:設H是閉區間[a,b]的一個(無限)開覆蓋,則必可從H中選擇有限個開區間來覆蓋[a,b]。

有限覆蓋定理是實數定理:
1.確界存在定理;2. 單調有界定理;3.閉區間套定理;4.聚點定理;5. 柯西收斂准則的逆否命題。這6個定理是等價的,可以互相推出對方,它們都反應了實數的連續性與完備性,在數學分析上有著重要的運用。
尤其是有限覆蓋定理,它可以推廣到n維空間(此時定理的描述會發生改變,但本質不變),從而定義了緊集和緊空間等。
當然,利用有限覆蓋定理,還可以證明閉區間上連續函數的某些性質。在這里作為例子,利用有限覆蓋定理證明閉區間上的連續函數一致連續。

6. 解釋,覆蓋,開覆蓋,有限覆蓋,有限覆蓋定理

為了直觀理解方便,就在二維空間里解釋吧:

首先在平面上規定一個區域,叫做A區域。這個區域可以任意規定,可以是曲線圍出來的部分,也可以就是幾條曲線,或者僅僅幾個點也行,甚至可以同時包括這些東西。比如可以規定A是一個實體正方形和一個圓周在加上其它幾個點。

現在另外找一堆區域,比如說可以找一堆圓盤,如果用這一堆區域能夠把A區域「蓋住」,就說這一堆區域是A的一個「覆蓋」,這里的「蓋住」就理解為日常生活中的「蓋住」就行,比如說拿一個鍋蓋把一個鍋「蓋住」,要是一個鍋蓋蓋不住,就用好幾個鍋蓋,這些鍋蓋可以互相重疊,怎麼蓋都行,只要把鍋蓋住了就好。

因為「區域」本身在數學上被定義為點集,所以有開集、閉集之說,如果我們找到的那堆用來覆蓋A的區域全都是開集,就說這個覆蓋是「開覆蓋」。

如果能找到有限個區域把A覆蓋,就說這有限個區域是A的一個「有限覆蓋」。這種情況是存在的,因為如果A比較簡單,比如就是一個正方形,那就找一個大正方形就能把它蓋住,那麼這個大正方形就是A的一個有限覆蓋。

有限覆蓋定理說的是:對於A的任何一個開覆蓋,也就是一堆開集,它們覆蓋了A,總是可以在這個開覆蓋中找到有限個開集,用這有限個開集就能把A覆蓋了。

7. 數學分析,有限覆蓋定理

有限覆蓋定理必須要有閉區間(多元則區域)這個先決條件!

8. 怎樣理解有限覆蓋定理

個人推薦去看Apostol的數學分析上Heine-Borel的證明