上确界(supremum)是指一个集合中所有元素的最小上界,并不一定是集合中的最大值。如果集合中存在最大值,那么上确界和最大值是一样的;如果没有最大值,上确界是最接近的那个值。
一个经典的例子是实数集合中开区间的情况。
考虑集合 ( S = (0, 1) ),也就是所有大于 0 小于 1 的实数。这个集合是开区间,包含了所有介于 0 和 1 之间的实数,但不包含 0 和 1。
- 上界:任何大于等于 1 的实数都是集合 ( S ) 的上界。例如,1 是 ( S ) 的一个上界,因为 ( S ) 中的所有元素都小于 1。
- 最小上界(上确界):在这些上界中,1 是最小的上界,因此 1 是 ( S ) 的上确界。
在这个例子中:
- 上确界:1
- 最大值:( S ) 中没有最大值,因为 ( S ) 中的元素可以无限接近 1 但永远不会等于 1。
因此,尽管集合 ( S ) 的上确界是 1,但 ( S ) 中没有 1 这个最大值。