Введение

Точка подмножества S, вокруг которой нет других точек S.

В математике точка x называется изолированной точкой подмножества S (в топологическом пространстве X), если x является элементом S и существует окрестность x, не содержащая других точек S. Это эквивалентно тому, что одноэлементное множество {x} является открытым множеством в топологическом пространстве S, рассматриваемом как подпространство X. Другая эквивалентная формулировка: элемент x из S является изолированной точкой S тогда и только тогда, когда он не является предельной точкой S.

Если пространство X является метрическим пространством, например, евклидовым пространством, то элемент x из S является изолированной точкой S, если существует открытый шар вокруг x, содержащий только конечное число элементов S.

Множество, состоящее только из изолированных точек, называется дискретным множеством или дискретным набором точек (см. также дискретное пространство).

Связанные понятия

Любое дискретное подмножество S евклидова пространства должно быть счетным, поскольку изоляция каждой из его точек, вместе с тем фактом, что рациональные числа плотны в действительных числах, означает, что точки S могут быть инъективно отображены на множество точек с рациональными координатами, которых существует лишь счетное количество. Однако не каждое счетное множество является дискретным, и рациональные числа в обычной евклидовой метрике служат каноническим примером. Множество, не имеющее изолированных точек, называется плотным в себе (каждая окрестность точки содержит другие точки этого множества). Замкнутое множество, не имеющее изолированных точек, называется совершенным множеством (оно содержит все свои предельные точки и не содержит изолированных точек). Количество изолированных точек является топологическим инвариантом, то есть, если два топологических пространства X и Y гомеоморфны, то количество изолированных точек в каждом из них одинаково.

Стандартные примеры

Топологические пространства в следующих трех примерах рассматриваются как подпространства вещественной прямой со стандартной топологией. Для множества точка 0 является изолированной точкой. Для множества каждая из точек \tfrac 1 k является изолированной точкой, но 0 не является изолированной точкой, поскольку в S есть другие точки, сколь угодно близкие к 0. Множество натуральных чисел является дискретным множеством. В топологическом пространстве с топологией элемент a является изолированной точкой, хотя он принадлежит замыканию (и, следовательно, в некотором смысле "близок" к a). Такая ситуация невозможна в пространстве Хаусдорфа. Лемма Морса утверждает, что невырожденные критические точки определенных функций являются изолированными.