Компактность
Компа́ктность (от лат. compactus – сплочённый, плотный), свойство топологического пространства, состоящее в том, что каждое бесконечное его подмножество имеет предельную точку. Для метрического пространства понятие компактности совпадает с понятием бикомпактности. Свойство компактности может быть выражено в такой форме: всякое счётное подмножество имеет предельную точку, так что компактные пространства естественно называть компактными для мощности .
В связи с этим возникают понятия инициальной и финальной компактности или, более общо, компактности в отрезке мощностей , или -компактности, выражаемой в трёх эквивалентных формах: 1) всякое множество мощности имеет точку полного накопления, т. е. такую точку , что для каждой её окрестности множество имеет ту же мощность, что и ; 2) всякая вполне упорядоченная система порядкового типа замкнутых множеств имеет непустое пересечение; 3) всякое открытое покрытие мощности содержит покрытие мощности . Если , то называется инициально компактным вплоть до мощности . Просто компактность означает инициальную компактность до мощности и поэтому иногда компактность называется счётной компактностью. Если – любое, то называется финально компактным начиная с мощности ; так, всякое пространство со счётной базой финально компактно с . Бикомпактные пространства инициально компактны до любой (бесконечной) мощности и одновременно финально компактны начиная с любой мощности, отсюда их название. Таким образом, всякое бикомпактное пространство компактно, но не наоборот: пространство всех порядковых чисел компактно, но не бикомпактно. Из компактности пространства , вообще говоря, не следует, что является компактным множеством, например в пространстве (неметризуемом) существует замкнутое (и следовательно бикомпактное) множество, не содержащее никакой нестационарной сходящейся последовательности.