Persekitaran (matematika)

Suatu himpunan di bidang adalah persekitaran titik jika cakram kecil di sekitar termuat dalam .

Dalam topologi dan bidang matematika yang terkait, persekitaran (bahasa Inggris: neighborhood, neighbourhood) merupakan salah satu konsep dasar dalam ruang topologi. Konsep persekitaran terkait erat dengan konsep himpunan yang terbuka dan interior. Secara intuitif, persekitaran dari suatu titik adalah himpunan titik yang mengandung titik tersebut, di mana seseorang dapat bergerak beberapa langkah ke segala arah dari titik tersebut tanpa keluar dari himpunan tersebut. Sifat-sifat matematika yang terkait dengan persekitaran tertentu disebut lokal, sebagai lawan dari global.

Definisi

Persekitaran suatu titik

Jika adalah ruang topologi dan adalah titik dalam , persekitaran dari titik adalah himpunan bagian dari yang memuat suatu himpunan terbuka yang memuat sedemikian sehinggaDefinisi ini ekuivalen dengan titik yang termasuk interior topologis dari di dalam

Persekitaran tidak harus suatu himpunan terbuka dalam . Akan tetapi ketika terbuka dalam , maka disebut "persekitaran buka" (open neighbourhood).[1] Beberapa penulis mensyaratkan bahwa persekitaran harus terbuka, tetapi harus diperhatikan juga kesepakatan tersebut.[2]

Segiempat tertutup tidak mempunyai persekitaran pada sebarang sudut atau batasnya.

Suatu himpunan yang menjadi persekitaran bagi semua titik anggotanya adalah terbuka, karena himpunan itu dapat dinyatakan sebagai gabungan dari himpunan-himpunan buka yang memuat tiap-tiap titiknya. Segiempat tertutup, sebagaimana pada gambar berikut, bukan merupakan persekitaran dari semua titik-titiknya. Itu karena titik pada sudut segiempat tidak termuat dalam sebarang himpunan terbuka yang termuat dalam segiempat.

Koleksi dari semua persekitaran dari suatu titik disebut neighbourhood system [en] pada titik.

Persekitaran suatu himpunan

Jika adalah subhimpunan dari suatu ruang topologis , maka persekitaran dari adalah himpunan yang menyertakan suatu himpunan terbuka yang memuat :Definisi di atas menyatakan bahwa suatu himpunan adalah persekitaran dari jika dan hanya jika adalah persekitaran dari semua titik di dalam Lebih lanjut, adalah persekitaran dari jika dan hanya jika adalah subhimpunan dari interior dari Suatu persekitaran dari yang juga subhimpunan terbuka dari disebut open neighbourhood dari Persekitaran dari suatu titik hanyalah kasus istimewa dari definisi ini.

Ruang metrik

Himpunan di bidang dan uniform neighbourhood dari

Dalam ruang metrik himpunan adalah persekitaran dari suatu titik jika terdapat suatu bola terbuka yang berpusat pada titik dan berjari-jari , sehinggatermuat di dalam .

Himpunan disebut uniform neighbourhood dari himpunan jika terdapat suatu bilangan positif sehingga untuk semua anggota dari , termuat di dalam

The epsilon neighbourhood of a number on the real number line.

Mengikuti syarat yang sama. Untuk , persekitaran berjari-jari , yang dilambangkan , adalah himpunan dari semua titik di dalam yang berjarak kurang daripada dari . Definisi lainnya, adalah gabungan dari semua bola terbuka berjari-jari yang berpusat pada suatu titik di dalam : Hal ini mengikuti secara langsung bahwa persekitaran berjari-jari adalah uniform neighbourhood, dan bahwa suatu himpunan adalah uniform neighbourhood jika dan hanya jika ia memuatu suatu persekitaran berjari-jari untuk suatu nilai .

Contoh

Himpunan adalah persekitaran dari bilangan , karena terdapat persekitaran titik berjari-jari , yang merupakan subhimpunan dari .

Diketahui bahwa himpunan bilangan real dengan ruang metrik Euklides biasa adalah suatu subhimpunan didefinisikan sebagai maka adalah suatu persekitaran untuk himpunan bilangan asli , tetapi sayangnya bukan suatu uniform neighbourhood dari himpunan itu.

Referensi

  1. ^ Dixmier, Jacques (1984). General TopologyPerlu mendaftar (gratis). Undergraduate Texts in Mathematics. Translated by Sterling K. Berberian. Springer. hlm. 6. ISBN 0-387-90972-9. According to this definition, an open neighborhood of is nothing more than an open subset of that contains  
  2. ^ Engelking, Ryszard (1989). General Topology. Heldermann Verlag, Berlin. hlm. 12. ISBN 3-88538-006-4.