Em topologia, um conjunto diz-se aberto (inclusive o conjunto nulo) se você escolher qualquer ponto do conjunto e movimentar-se minimamente para qualquer lado, ainda se mantém no conjunto.
Para espaços métricos existem algumas definições que são equivalentes a dizer que um conjunto é aberto. Por exemplo, qualquer que seja o conjunto fechado, seu complementar
é aberto e vice versa. Então
é aberto se, e somente se,
é fechado.
Ou também, um subconjunto é dito aberto se para cada ponto dele for a vizinhança de cada um de seus elementos.
Por fim podemos definir que um conjunto é aberto se, e somente se, existe uma raio não negativo que faz a bola aberta centrada em qualquer ponto estar totalmente contida no conjunto.
Proposição: A união de finitos abertos também é um aberto.
Demonstração: Dado e
abertos, a união destes dois é
. Seja um ponto pertencente à esta união, este ponto pertence ou à
ou à
(possivelmente à ambos), se estiver em
existe uma bola aberta para algum raio (não negativo), em que a bola está totalmente dentro de
, o mesmo para
. Então, de qualquer forma, existe uma bola que está totalmente dentro de qualquer ponto de
. Isso se generaliza para
é aberto, se cada
é aberto,
..
Definição
Espaços topológicos
Em topologia, a noção de aberto é primitiva: uma topologia em um conjunto
é definida como um subconjunto do conjunto das partes de
(satisfazendo determinadas propriedades), e cada elemento de
é chamado de um aberto ou conjunto aberto.
Espaços métricos
Em um espaço métrico, um subconjunto é dito aberto se ele for a vizinhança de cada um de seus elementos. Ou seja, dado um espaço métrico , um subconjunto
de
é aberto se, para cada ponto
, existe
tal que a bola aberta
ainda esteja contida em
.
Propriedades
- Em um espaço topológico ou espaço métrico
, o conjunto vazio e o próprio conjunto
são abertos.
- Um conjunto é aberto se e só se coincidir com o seu interior.
- Um conjunto é aberto se e só se o seu complementar for fechado.
- A interseção de dois conjuntos abertos é um conjunto aberto.
- A união de qualquer quantidade (mesmo infinita) de conjuntos abertos é um conjunto aberto.
Abertos de
Como (com a topologia usual) é um espaço métrico, um subconjunto
de
é aberto se, para cada ponto
, existe
tal que
.
Em , um subconjunto é aberto se e só for reunião (possivelmente infinita) de intervalos abertos.
O próprio conjunto dos números reais é um conjunto aberto.