封闭性,即闭包 (数学)。
数学中,若对某个集合的
成员进行一种
运算,生成的仍然是这个集合的成员,则该
集合被称为在这个运算下闭合。 例如,
实数在
减法下闭合,但
自然数不行:自然数3和7的减法3−7的结果不是自然数。类似的,一个集合被称为在某些运算的搜集下闭合,如果它在每个运算之下都闭合。
封闭性,即闭包(数学)。
数学中,若对某个集合的成员进行一种
运算,生成的仍然是这个集合的成员,则该
集合被称为在这个运算下闭合。例如,
实数在
减法下闭合,但
自然数不行:自然数3和7的减法3−7的结果不是自然数。类似的,一个集合被称为在某些运算的搜集下闭合,如果它在每个运算之下都闭合。
一个集合在某个运算或某些运算的搜集下闭合被称为满足闭包性质。闭包性质经常作为公理,通常叫做闭包公理。现代集合论通常这样定义:运算为在集合间的映射。所以向一个结构增加闭包性质作为公理是多余的,尽管它对于子集是否闭合的问题仍有意义。
当一个集合S在某个运算下不闭合的时候,我们通常可以找到包含S的最小的闭合集合。这个最小闭合集合被称为S的(关于这个运算的)闭包。例如,若把自然数集看作实数集的子集,它在减法下的闭包就是
整数集。一个重要的例子是拓扑闭包。闭包的概念推广为
伽罗瓦连接,进一步为
单子。注意集合S必须是闭合集合的子集,这样才能定义闭包算子。在前面的例子中,实数在减法下闭合是重要的,减法不总是在自然数的定义域中有定义的。
如果对一个集合的成员进行某种运算时,返回值总是这个集合的成员,那么称这个集合在这种运算下闭合。有时会明确要求运算的返回值位于某个集合中,在这种情况下它叫做闭包公理。例如,例如,
群被定义为满足一些公理的带有一个二元运算的一个集合,包括了群的任何两个元素的结合再次是一个元素的公理。但是现代的运算定义使这个公理多余了,在S上n元算子只是S的子集。通过这种定义,在一个集合上的算子不能有在这个集合之外的值。
虽然如此,算子的闭包性质仍有某些用处。在一个集合上闭合不必然蕴涵在所有子集上闭合。所以群的
子群被定义为在其上二元乘法和一元
逆运算满足闭包公理的子集。
一类不同的运算是找到
拓扑空间的子集的
极限点(如果这个空间是
第一可数空间,只考虑收敛序列就足够了,但一般而言至少要考虑
网的极限)。
拓扑学中通常称在这个运算下闭合的集合为
闭集。如果没有其他说明的话,一般而言闭集就是指闭合的性质。闭
区间如[1,2]={x:1≤x≤2}就是在这种意义上闭合。
给定在集合X上的一个算子,可以对X中的一个子集S定义闭包C(S),C(S)是在X中包含S且在运算下闭合的最小子集。例如,群的子集的闭包是这个集合所
生成的子群。