Определения точной верхней грани и точной нижней граней множества точной верхней грани множества; точной нижней грани множества
|
Пусть множество ограничено сверху. Наименьшее среди всех чисел, ограничивающих сверху это множество, называют точной верхней гранью множества (или просто верхней гранью) и обозначают
sup X (supremum — наибольший).
Если множество ограничено снизу, то наибольшее среди всех чисел, ограничивающих снизу это множество, называют точной нижней гранью множества (или просто нижней гранью) обозначается
inf X (infimum — наименьший).
|
По этому определению имеем, что число β; = sup X, если выполняются следующие два условия:

Рис. 25
| Þ
| точную верхнюю грань множества нельзя подвинуть влево.
|
Аналогично, число
, если выполняются условия:

Рис. 26
| Þ
| точную нижнюю грань множества нельзя подвинуть вправо.
|
На рисунках 25 и 26 введены обозначения: множество
– это множество всех чисел, ограничивающих Х сверху, и множество
– это множество всех чисел, ограничивающих Х снизу. Очевидно, что
и
, но
и
для
и для
.
Учитывая этот разбор, можно записать наряду с данным выше описательным определением и формальное определение точных граней множества:


Пример 2 (определение точных граней множества)
1)
— ограничено сверху и снизу,
— ограничено сверху и снизу,
следовательно, точная нижняя и точная верхняя грани множества могут как принадлежать, так и не принадлежать самому множеству;
2)
выполняется неравенство
множество является ограниченным; sup X = 1, inf X = 0;
3)
— ограниченное множество, sup X = 3, inf X = –3;
4)
— ограниченное множество, sup X = inf X = 5.