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关于拓扑空间中既开又闭集合的边界性质的疑问

关于拓扑空间中既开又闭集合的边界性质的疑问

我的教授提出了这么一个问题:

设$(X, \tau)$是一个拓扑空间,$A \subset X$。如果$A$既是开集又是闭集,那么$\partial A$可以是开集吗?$\partial A$是闭集吗?

我自己梳理了一下思路:

  • 首先,当$A$既开又闭时,它的内部$\text{int}(A) = A$,闭包$\text{cl}(A) = A$,根据边界的定义$\partial A = \text{cl}(A) \setminus \text{int}(A)$,直接就能得出$\partial A = \emptyset$(空集)。空集在拓扑空间里既是开集又是闭集,所以从这个角度看,$\partial A$确实可以是开集(毕竟空集满足),不过这应该是唯一的情况了。
  • 另外,不管$A$是不是既开又闭,边界$\partial A$都可以表示为$\text{cl}(A) \cap \text{cl}(X \setminus A)$。因为闭集的交集仍然是闭集,所以任何集合的边界都是闭集,这一点是普遍成立的。

不过我有点拿不准,是不是还有什么特殊的拓扑空间或者特殊情况我没考虑到?有没有哪里分析错了?

备注:内容来源于stack exchange,提问作者RthurN

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最近更新时间:2026.04.20 12:23:15