위키득계정 ↗
과학

상한

상한과학
영문명
Supremum, least upper bound
표기
sup S
조건
상계이며 모든 상계보다 작거나 같음
비교
최댓값과 같을 수도 다를 수도 있음
상한은 순서 집합의 부분집합에 대한 상계들 가운데 가장 작은 원소이다. 실수 부분집합 S의 상한은 sup S로 나타내며 반드시 S의 원소일 필요는 없다.

두 조건을 함께 확인한다

상한 후보 M은 먼저 S의 모든 원소보다 크거나 같아야 한다. 동시에 다른 어떤 상계 U에 대해서도 M≤U여야 한다. 상계 하나를 찾았다는 사실만으로 상한을 찾은 것은 아니다.

열린구간의 예

(0,2)의 상한은 2이다. 2는 상계이고 2보다 작은 실수는 구간 안의 어떤 원소보다 작아 상계가 되지 못한다. 그러나 2가 구간에 속하지 않으므로 최댓값은 없다.

최댓값이 있으면

집합에 최댓값이 있으면 그 값은 상한이 된다. [0,2]에서는 최댓값과 상한이 모두 2이다. 반대로 상한이 존재한다고 최댓값이 반드시 존재하는 것은 아니다.

실수의 완비성과 연결

공집합이 아니고 위로 유계인 실수 부분집합은 실수인 상한을 갖는다. 이 성질은 실수 체계의 중요한 특징이다. 다른 순서 집합에서도 자동으로 같은 존재 정리가 성립한다고 가정해서는 안 된다.

관련 문서

상계 / 하한 / 하계 / 실수 / 구간 (수학) / 최댓값과 최솟값 / 부분 순서