上确界等于下确界的情况发生在以下两种情形:
上确界(最小上界)属于集合本身 若集合A的上确界 $\sup(A)$ 满足 $\sup(A) \in A$,则称该上确界是 最小上界
(minimum)。例如,集合 $A = \{1, 2, 3\}$ 的上确界是3,且3属于A。
集合为有界闭区间
对于闭区间 $[a, b]$,其上确界为 $b$,下确界为 $a$,此时上确界等于下确界。例如,区间 $[2, 5]$ 的上确界和下确界均为5。
补充说明
上确界不一定属于集合,例如集合 $(0, 1)$ 的上确界是1,但1不属于该集合。- 下确界同理,例如集合 $(0, 1)$ 的下确界是0,但0不属于该集合。- 若集合无界(如 $(0, \infty)$),则不存在上确界或下确界(通常定义为无穷大)。 总结:
上确界等于下确界当且仅当该上确界(或下确界)是集合的元素,或集合为闭区间。
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