Practice

تمرین 1

نقاط را بر اساس موقعیت‌شان نسبت به دایره دسته‌بندی کن: داخلی، مرزی، بیرونی. این نقاط در فضای متریک دوبعدی هستند (x,y)
داخلی
مرزی
بیرونی

تمرین 2

مجموعه A = (0,1) ∪ {2} را در فضای متریک \(\mathbb{R}\) نظر بگیرید.

الف)نقاط داخلی، بیرونی، مرزی و بستار Aرا بیابید.

ب)همچنین نشان دهید که A° ≠ Ā .

پاسخ:

- A° = (0,1)

- Ext(A) = (-∞,0) ∪ (1,2) ∪ (2,∞)

- {0,1,2} = (A)∂

- [0,1] ∪ {2} = \(\overline{A} \)

و بنابراین A° = (0,1) ≠ [0,1] = Ā.

تمرین 3

A = {(x,y) | x²+y² < 1} ∪ {(2,0)} (دایره باز واحد به علاوه یک نقطه ایزوله).
نقاط داخلی، بیرونی، مرزی و بستار را تعیین کنید.
پاسخ:

- A° = {(x,y) | x²+y² < 1}

- Ext(A) = {(x,y) | x²+y² > 1, (x,y) ≠ (2,0)}

- {(x,y) | x²+y² = 1} ∪ {(2,0)} = (A)∂

- Ā = {(x,y) | x²+y² ≤ 1} ∪ {(2,0)}

تمرین 4

A = [-1,1] × {0} را در فضای متریک \(\mathbb{R} ^ 2\) در نظر بگیرید.

الف) با متریک اقلیدسی معمول، نقاط داخلی، مرزی و بستار A را بیابید.

ب) همان مجموعه را با متریک گسسته بررسی کنید.

پاسخ:

- با متریک اقلیدسی: A° = ∅ ، ∂A = A ، Ā = A.

- با متریک گسسته: A° = A ، ∂A = ∅ ، Ā = A.

تمرین 5

A = ℚ ∩ [0,1]
الف) نشان دهید int(A) = ∅ و Ā = [0,1].

ب) ثابت کنید ∂A = [0,1].

ج) مثالی بیابید که int(∂A) ≠ ∅.
پاسخ: - A° = ∅ تعریف: x∈ °A اگر یک بازه باز ( 𝑥 − 𝑟 , 𝑥 + 𝑟 ) وجود داشته باشد که کاملاً در A قرار گیرد.

اما 𝐴 = 𝑄 ∩ [ 0 , 1 ] A=Q∩[0,1] است، یعنی اعداد گویا بین 0 و 1. در هر بازه باز ( 𝑥 − 𝑟 , 𝑥 + 𝑟 ) (x−r,x+r) هم عدد گویا وجود دارد و هم عدد غیرگویا.

بنابراین هیچ بازه‌ای را نمی‌توان پیدا کرد که کاملاً داخل 𝐴 A باشد. ⇒ i n t ( 𝐴 ) = ∅ ⇒int(A)=∅

تمرین 6

تصویر / تعامل
پاسخ تمرین 6