证明: (1)R中任意开区间是开集; (2)Rn中点X的任意邻域N(x δ)是开集。

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证明:

  (1)R中任意开区间是开集;

  (2)Rn中点X的任意邻域N(x,δ)是开集。

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答案解析

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  • (1)设(a,b)是R中任一开区间,任取X∈(a,b),则a<<b
       取εx=min{x-a,b-x},则有
       N(x,εx)=(x-εx,x+εx)(a,b)。
       所以x是(a,b)内点,由x任意性知命题成立。
       (2)只需证明对任意y∈N(x,δ),存在N(y,ε),使得N(y,ε)N(x,δ)
       设y∈Rn,N(x,δ)={z:ρ(x,z)<δ}。若y∈N(x,δ),则 ρ(x,y)<δ于是ε=δ-ρ(x,y)>0.设有t∈N(y,ε),则ρ(y,t)<ε=δ-ρ(x,y)。于是ρ(x,t)≤ρ(x,y)+ρ(y,t)<δ。即 t∈N(x,δ),故N(y,ε)N(x,δ),从而y是N(x,δ)的内点。由y的任意性知,N(x,δ)是开集。