Zbiór Cantora
Z Wikipedii
Spis treści |
[edytuj] Klasyczny zbiór Cantora
Klasyczny zbiór Cantora to podzbiór przedziału domkniętego C0: = [0,1] liczb rzeczywistych , skonstruowany w następujący sposób (definicja indukcyjna): w pierwszej iteracji przedział <0,1> dzielimy na trzy równe części i wyrzucamy część środkową (otwartą). Pozostaje zbiór
W drugim kroku tę samą operację (dzielenia i wyrzucania) wykonujemy na dwóch pozostałych częściach. W kroku n-tym operację wykonujemy na wszystkich otrzymanych do tej pory 2n odcinkach o długości 1 / 3n.
Zbiór Cantora definiuje się także jako zbiór wszystkich liczb mających postać:
gdzie .
Trójkowym zbiorem Cantora nazywa się część wspólną ciągu wszystkich tych przybliżeń:
- .
Można też zdefiniować go jako zbiór takich liczb z przedziału <0,1>, dla których istnieje rozwinięcie w układzie trójkowym, w którym nigdzie po przecinku nie występuje jedynka, albo występuje jedna i jest ona równocześnie ostatnią cyfrą tego rozwinięcia (ściślej: ostatnią różną od zera).
Topologicznym zbiorem Cantora nazywa się każdą przestrzeń topologiczną homeomorficzną z trójkowym zbiorem Cantora.
Zbiór Cantora jest najprostszym przykładem fraktala.
[edytuj] Wymiar fraktalny
Wymiar fraktalny klasycznego zbioru Cantora wynosi ln 2/ln 3 = 0.630929754...
[edytuj] Podstawowe właściwości
Trójkowy zbiór Cantora:
- jest przestrzenią zwartą, w sobie gęstą i na [0,1] nigdziegęstą.
- ma bazę ze zbiorów domknięto otwartych i takich, że .
- jest nieprzeliczalny.
[edytuj] Zbiór Cantora w szerszym sensie
Topologicznie zbiór Cantora to każda przestrzeń zwarta, metryczna, której składowe spójności składają się z jednego punktu i której każdy punkt jest punktem skupienia. Ważne jest twierdzenie, które mówi, że przestrzeń jest zwarta i metryczna wtedy i tylko wtedy, kiedy jest ciągłym obrazem zbioru Cantora.
Zbiór Cantora jest ważny również w teorii miary - klasyczny zbiór Cantora jest mianowicie najprostszym przykładem zbioru mocy continuum o mierze Lebesgue'a równej zeru. Nie wszystkie zbiory Cantora mają jednak tę własność - poprzez odpowiednie zmiany w konstrukcji (wyrzucanie odpowiednio mniejszych odcinków) możemy skonstruować zbiór Cantora dowolnej skończonej miary.
[edytuj] Zobacz też