康托尔集位于一条线段上的点的集合
康托尔集,由德国数学家格奥尔格·康托尔在1883年引入(但由亨利·约翰·斯蒂芬·史密斯在1875年发现),是位于一条线段上的一些点的集合。
取一条长度为1的直线段,将它三等分,去掉中间一段,留剩下两段,再将剩下的两段再分别三等分,各去掉中间一段,剩下更短的四段,……,将这样的操作一直继续下去,直至无穷,由于在不断分割舍弃过程中,所形成的线段数目越来越多,长度越来越小,在极限的情况下,得到一个离散的点集,称为康托尔点集,记为P。
中文名
康托尔集
领域
数学
引入者
格奥尔格·康托尔
发现者
亨利·约翰·斯蒂芬·史密斯
引入
1883年,德国著名数学家康托尔(G.Cantor)构造了一个奇异的集合:取一条长度为1的直线段,将它三等分,去掉中间一段,将剩下的两段各再三等分,各去掉中间一段,剩下更短的四段各再三等分,这样一直继续操作下去,直至无穷,便可得到一个离散的点集F,称为康托尔三分集。
康托三分集
概念解释
取一条长度为1的直线段,将它三等分,去掉中间一段,留剩下两段,再将剩下的两段再分别三等分,各去掉中间一段,剩下更短的四段,……,将这样的操作一直继续下去,直至无穷,由于在不断分割舍弃过程中,所形成的线段数目越来越多,长度越来越小,在极限的情况下,得到一个离散的点集,称为康托尔点集,记为P。
称为康托尔点集的极限图形长度趋于0,线段数目趋于无穷,实际上相当于一个点集。操作n次后边长r=(1/3)^n,边数(r)=2^n,根据公式D=lnN(r)/ln(1/r),D=ln2/ln3=0.631。
所以康托尔点集分数维是0.631。
性质特点
康托三分集中有无穷多个点,所有的点处于非均匀分布状态。此点集具有自相似性,其局部与整体是相似的,所以是一个分形系统。
康托三分集具有
(1)自相似性;
(2)精细结构;
(3)无穷操作或迭代过程;
(4)传统几何学陷入危机。用传统的几何学术语难以描述,它既不满足某些简单条件如点的轨迹,也不是任何简单方程的解集。其局部也同样难于描述。因为每一点附近都有大量被各种不同间隔分开的其它点存在。
(5)长度为零;
(6)简单与复杂的统一。[2]
康托尔集P具有三条性质:
1、P是完备集。
2、P没有内点。
3、P的基数为c。
康托尔集是一个基数为c的疏朗完备集。[1]
参考资料
1.康托尔集是什么,康托尔什么时候提出康托尔集的?·大人物
2.康托尔集是什么,康托尔什么时候提出康托尔集的?·趣历史
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