Кіріспе
Жинақтың кіші жиындарына операциялар, жалпы жағдай
Математикада, егер берілген жиынның кіші жиындарына операция қолданғанда нәтиже әрқашан сол кіші жиынның мүшесі болса, онда ол кіші жиын үлкен жиынның операциясына қатысты жабық деп айтылады. Мысалы, натурал сандар қосу операциясына қатысты жабық, бірақ алу операциясына қатысты жабық емес: 1 – 2 натурал сан емес, ал 1 және 2 – натурал сандар. Сол сияқты, егер кіші жиын әрбір операция бойынша жеке-жеке жабық болса, онда ол операциялар жиынына қатысты жабық деп есептеледі. Кіші жиынның жабылуы – кіші жиынға қолданылатын жабылу операторының нәтижесі. Белгілі бір операцияларға қатысты кіші жиынның жабылуы – осы операцияларға қатысты жабық болатын ең кіші үстірт жиын. Оны көбінесе кеңею (мысалы, сызықтық кеңею) немесе туынды жиын деп атайды.
closures in general
In mathematics, a subset of a given set is closed under an operation of the larger set if performing that operation on members of the subset always produces a member of that subset. For example, the natural numbers are closed under addition, but not under subtraction: 1 − 2 is not a natural number, although both 1 and 2 are. Similarly, a subset is said to be closed under a collection of operations if it is closed under each of the operations individually. The closure of a subset is the result of a closure operator applied to the subset. The closure of a subset under some operations is the smallest superset that is closed under these operations. It is often called the span (for example linear span) or the generated set.
Анықтамалар
S – S элементтерін S-тің басқа элементтерінен шығарудың бір немесе бірнеше тәсілімен жабдықталған жиын. Егер кіріс элементтерінің барлығы X-те болса, онда барлық мүмкін нәтижелер де X-те болса, S жиынының X кіші жиыны осы тәсілдер бойынша жабық деп айтылады. Кейде X жиыны жабық жиынтықтардың негізгі қасиетіне ие дейді, яғни жабық жиынтықтардың кез келген қиылысы – жабық жиынтық болады. Осыдан, S жиынының кез келген Y кіші жиыны үшін, Y-ны қамтитын барлық жабық кіші жиынтықтардың қиылысы болатын S жиынының ең кіші жабық кіші жиыны X бар. Контекстке қарай, X жиыны Y-ның жабылуы немесе Y жиынының туындысы деп аталады. Жабық жиынтықтар және жабылу ұғымдары жиі қиылысқа қатысты тұрақты болатын жиынның кез келген қасиетіне қолданылады; яғни, қасиетке ие жиындардың кез келген қиылысы да сол қасиетке ие болады. Мысалы, Зариски жабық жиыны, сондай-ақ алгебралық жиын деп те аталады, полиномдар отбасының ортақ нөлдерінің жиынтығы болып табылады, ал V нүктелер жиынының Зариски жабылуы – V жиынын қамтитын ең кіші алгебралық жиын.
A subset X of S is said to be closed under these methods, if, when all input elements are in X, then all possible results are also in X. Sometimes, one may also say that X has the
The main property of closed sets, which results immediately from the definition, is that every intersection of closed sets is a closed set. It follows that for every subset Y of S, there is a smallest closed subset X of S such that (it is the intersection of all closed subsets that contain Y). Depending on the context, X is called the closure of Y or the set generated or spanned by Y. The concepts of closed sets and closure are often extended to any property of subsets that are stable under intersection; that is, every intersection of subsets that have the property has also the property. For example, in a Zariski closed set, also known as an algebraic set, is the set of the common zeros of a family of polynomials, and the Zariski closure of a set V of points is the smallest algebraic set that contains V.
Алгебралық құрылымдарда
Алгебралық құрылым — кейбір аксиомаларды қанағаттандыратын операциялармен жабдықталған жиын. Бұл аксиомалар сәйкестіктер болуы мүмкін. Кейбір аксиомаларда экзистенциалдық кванторлар болуы мүмкін, мұндай жағдайда барлық аксиомалар сәйкестіктерге немесе таза жалпылама квантификацияланған формулаларға айналуы үшін қосымша көмекші операцияларды қосу қажет. Толығырақ ақпарат алу үшін «Алгебралық құрылым» бетіне қараңыз. Осы контексте, алгебралық құрылым S берілген кезде, S-тің субқұрылымы — S-тің барлық операциялары бойынша жабық, соның ішінде экзистенциалдық кванторларды болдырмау үшін қажетті қосалқы операциялар бойынша да жабық жиын. Субқұрылым — S-пен бірдей типтегі алгебралық құрылым. Осыдан белгілі бір мысалда, жабықтық дәлелденген жағдайда, субқұрылымның сол типтегі құрылым екенін дәлелдеу үшін аксиомаларды тексерудің қажеті жоқ. Алгебралық құрылымның X жиынтығының жабылуы — S-тің барлық операциялары бойынша жабық S-тің ең кіші субқұрылымы. Алгебралық құрылымдар контекстінде, бұл жабылу әдетте X-тен туындаған немесе X-пен қамтылған субқұрылым деп аталады, ал X — субқұрылымның тудыратын жиынтығы болып саналады. Мысалы, топ — көбейту деп аталатын ассоциативтік операциясы бар, сәйкестік элементі бар және әр элементтің кері элементі бар жиын. Мұндағы қосалқы операциялар — сәйкестік элементін беретін нөлдік операция және кері операцияны орындайтын бірлік операция. Көбейту мен кері операциялар бойынша жабық топтың жиынтығы, бос емес болса, нөлдік операция бойынша да жабық болады (яғни, сәйкестік элементін қамтиды). Демек, көбейту мен кері операциялар бойынша жабық бос емес топ жиынтығы — кіші топ деп аталады. Бір элементтің тудырған кіші тобы, яғни осы элементтің жабылуы — циклдік топ деп аталады. Сызықтық алгебрада, векторлық кеңістіктің бос емес жиынтығының жабылуы (векторлық кеңістіктегі операциялар бойынша, яғни қосу және скалярлық көбейту бойынша) — осы жиынтықтың сызықтық жазықтығы болып табылады. Бұл векторлық кеңістік болып табылады, және бұл жиынтықтың элементтерінің сызықтық комбинацияларының жиынтығы екенін оңай дәлелдеуге болады. Кез келген алгебралық құрылым үшін, кейде нақты терминологиямен бірге, ұқсас мысалдар келтіруге болады. Мысалы, коммутативті сақинада идеалдық операциялар бойынша бір элементтің жабылуы — негізгі идеал деп аталады.
Басқа мысалдар
Матроид теориясында, X-тің жабылуы – X-тің өзінен үлкен, бірақ X-тің дәрежесімен бірдей дәрежеге ие жиын. Жинақтың транзитивті жабылуы. Алгебралық дененің жабылуы. Дененің ішінде орналасқан интегралды доменнің интегралды жабылуы. Коммутативті сақинадағы идеалдың радикалы. Геометрияда, S нүктелер жиынының дөңгелек қабығы – S жиынына кіретін ең кіші дөңгелек жиын. Формальды тілдерде, тілдің Клине жабылуы – сол тілден алынған бір немесе бірнеше тізбектерді тізбектеу арқылы құрастырылатын тізбектер жиыны ретінде сипатталады. Топтар теориясында, топ элементтері жиынының конъюгатты жабылуы немесе нормальді жабылуы – бұл жиынды қамтитын ең кіші нормальді кіші топ. Математикалық талдау және ықтималдықтар теориясында, X-тің ішкі жиындары жинағының санаулы жиынтық операциялар бойынша жабылуы – жиынмен туындаған σ-алгебра деп аталады.
Жабылу операторы мен жабық жиынтық
Берілген жиынның ішкі жиындарының жабылуы жабылу операторы арқылы немесе қиылысқанда сақталып, берілген жиынды қамтитын жабық жиындар жиыны арқылы анықталуы мүмкін. Бұл екі анықтама эквивалентті. Шындығында, жабылу операторы C-нің анықтамалық қасиеттері жабық жиындардың қиылысы жабық екенін көрсетеді: егер жабық жиындардың қиылысы болса, онда ол X-ты қамти мумікін және кез келген жабық жиынды қамтуы керек. Бұл қиылыстың анықтамасы бойынша осыны білдіреді. Керісінше, егер жабық жиындар берілген және жабық жиындардың кез келген қиылысы жабық болса, онда X-ты қамтитын жабық жиындардың қиылысы ретінде жабылу операторы C-ні анықтауға болады. Бұл эквиваленттілік ең үлкен төменгі шек қасиетіне ие жартылай реттелген жиындар үшін де сақталады, егер "жабық жиындарды" "жабық элементтермен" және "қиылысты" "ең үлкен төменгі шекпен" деп алмастырса.