2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




 
 Наивный вопрос о сфере как о замкнутой поверхности
Сообщение28.05.2014, 16:05 
Аватара пользователя
Добрый день.
У меня наступил логический тупик, который я не могу разрешить, помогите мне, пожалуйста.

Итак, всё началось с того, что я вычитал вот это:
Точки поверхности, не принадлежащие её границе, называются внутренними точками этой поверхности. Поверхность может не иметь границы. Такую поверхность называют замкнутой. Примером замкнутой поверхности является сфера.

И я завис. Надолго. Ниже приводится мой поток сознания. Где же я прострелил себе колено в своих рассуждениях? Поставьте меня на путь истинный.

Итак...
Сразу возникает вопрос: у сферы нет границы, но она замкнута, но ведь множество замкнуто тогда и только тогда, когда содержит в себе в качестве подмножества свою границу. Которой нет. В то же время замкнутость сферы сомнений не вызывает.

С другой стороны, для того, чтобы точка принадлежала границе множества, необходимо и достаточно, чтобы любая её окрестность содержала бы как точки множества, так и точки его дополнения. И да, любая окрестность точки сферы охватывает какой-либо малый кусочек сферы и дополнения к сфере, то есть, выходит, сфера есть граница сферы. Ну, замыкание замыкания ничего не меняет, это неудивительно, если замкнуть сферу еще раз.

Однако, если любая окрестность точки охватывает как само множество, так и его дополнение, то она не содержится ни в одной из них, а следовательно, принадлежит границе.

Но замыкание есть объединение внутренности и границы, а так как повторное замыкание сферы есть всё та же сфера, то, получается, сфера была результатом замыкания какого-то другого множества, то есть является объединением внутренности и границы. Окей. Границы нет, а если множество совпадает со своей внутренностью, то оно открыто. Ага. Но для того, чтобы быть замкнутой, сфера должна совпадать со своим замыканием, что и происходит.

В общем, я окончательно запутался. Помогите мне как-то выйти из положения, например, ссылками на соответствующие книжки... или как-то иначе. Заранее спасибо.
Ах, да, верно ли, что сфера в $\mathbb{R}^{3}$ имеет меру нуль по Жордану?

 
 
 
 Re: Наивный вопрос о сфере как о замкнутой поверхности
Сообщение28.05.2014, 16:19 
Если границы "нет", это значит, что граница --- пустое множество. А пустое множество --- это подмножество чего угодно.

А сфера в трехмерном пространстве, конечно, имеет меру нуль.

 
 
 
 Re: Наивный вопрос о сфере как о замкнутой поверхности
Сообщение28.05.2014, 16:31 
Аватара пользователя
tetroel в сообщении #868826 писал(а):
любая окрестность точки сферы охватывает какой-либо малый кусочек сферы и дополнения к сфере, то есть, выходит, сфера есть граница сферы.

tetroel в сообщении #868826 писал(а):
у сферы нет границы

Понятие края поверхности не равносильно понятию относительной границы в общей топологии.

 
 
 
 Re: Наивный вопрос о сфере как о замкнутой поверхности
Сообщение28.05.2014, 17:42 
Аватара пользователя
kp9r4d в сообщении #868833 писал(а):
Понятие края поверхности не равносильно понятию относительной границы в общей топологии.


Хорошо. Что тогда понимают под границей поверхности?

 
 
 
 Re: Наивный вопрос о сфере как о замкнутой поверхности
Сообщение28.05.2014, 17:51 
замкнутым многообразием называется компактное многообразие без края

 
 
 
 Re: Наивный вопрос о сфере как о замкнутой поверхности
Сообщение28.05.2014, 17:56 
Аватара пользователя
Oleg Zubelevich в сообщении #868855 писал(а):
замкнутым многообразием называется компактное многообразие без края


Хорошо. А что есть 'край'?

 
 
 
 Re: Наивный вопрос о сфере как о замкнутой поверхности
Сообщение28.05.2014, 18:01 
Аватара пользователя
tetroel
Это есть в любом учебнике по теме, и к тому же легко гуглится, например: http://alexandr4784.narod.ru/antoppdf/519-527.pdf с.524

 
 
 
 Re: Наивный вопрос о сфере как о замкнутой поверхности
Сообщение28.05.2014, 18:27 
Аватара пользователя
Спасибо.
Гора с плеч.

 
 
 [ Сообщений: 8 ] 


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group