Parte interna - Wikipedia
Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.
In matematica, e più precisamente in topologia, la parte interna di un insieme consiste in tutti i punti che sono intuitivamente «non sui bordi di
». Un punto della parte interna di
è un punto interno di
. La nozione di parte interna è per molti versi il duale della nozione di chiusura.
Se è un sottoinsieme di uno spazio euclideo, allora
è un punto interno di
se esiste una palla aperta centrata in
e contenuta in
.
Questa definizione si generalizza a ogni sottoinsieme di uno spazio metrico
, infatti se
è uno spazio metrico con metrica
, allora
è un punto interno di
se esiste
tale che
sia in
ogni volta che la distanza è
.
La parte interna di un sottoinsieme di uno spazio euclideo è l'insieme di tutti i punti interni di S.
L'interno di è indicato con
,
, o
. In altre parole:
dove si indica con un intorno di
.
Nota che queste proprietà sono soddisfatte anche se "interno", "sottoinsieme", "unione", contenuto in", "più grande" e "aperto" sono sostituiti da "chiusura", "superinsieme", "intersezione", "che contiene", "più piccolo" e "chiuso". Per maggiori informazioni sull'argomento, vedi operatore di interno più in basso.
Questa definizione si generalizza a uno spazio topologico sostituendo la "palla aperta" con "intorno". Nota che questa definizione non dipende dal fatto che gli intorni siano aperti oppure no.
Sia spazio topologico e sia
. Un punto
si dice interno a
se
tale che
, ossia se
è un intorno di
.
La parte interna di un sottoinsieme è l'insieme di tutti i punti interni di
ed è indicato con
oppure
.
Sia spazio topologico e siano
,
sottoinsiemi di
.
Allora:
Osserviamo che quindi queste proprietà valgono anche in un qualsiasi spazio metrico e spazio euclideo.
Sull'insieme dei numeri reali è possibile porre un'altra topologia diversa da quella standard.
Questi esempi mostrano che l'interno di un insieme dipende dalla scelta della topologia dello spazio sottostante. Gli ultimi due esempi sono casi particolari dei seguenti:
Dato un insieme , l'operatore parte interna
è il duale dell'operatore di chiusura
, nel senso che
e anche
dove indica lo spazio topologico contenente
, e
indica il complemento di un insieme.
Di conseguenza la teoria astratta degli operatori di chiusura e gli assiomi di chiusura di Kuratowski possono essere facilmente tradotti nel linguaggio degli operatori parte interna, sostituendo gli insiemi con i loro complementi.
- Marco Manetti, Topologia, Springer, 2008, ISBN 978-88-470-0756-7.
- Nicola Fusco, Paolo Marcellini e Carlo Sbordone, Analisi Matematica Due, Liguori Editore, 1996, ISBN 978-88-207-2675-1.