有理数与实数的连通性

睿睿分享 2024-12-14 15:26:45

因为

而我们知道,闭集的补集是开集。所以我们又有

有理数在数学上不是连通的‌。

在数学中,连通性是指一个集合不能被划分为两个不相交的开集。有理数集合(Q)可以被无理数分隔成两个不相交的部分,因此有理数集合不是连通的‌。

具体来说,对于任意一个无理数e,有理数集合Q可以被分为两个开区间(-∞, e)和(e, ∞),这两个区间是不相交的,因此有理数集合Q不是连通的‌。此外,有理数在实数轴上的分布是稠密的,但这种稠密性并不意味着它们是连通的。有理数之间的空隙非常大,每个有理数之间的空隙都充满了无理数,这使得有理数集合在实数轴上不能形成一个连续的整体‌。

实数集R是连通的:

这里的关键在于,当c是A的上确界时,(c,b]肯定是属于B*的,这是因为

同时又因为B是闭集,从而得到c属于B*这个矛盾的结论。

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