有限集合的大小很容易比較,只需要數一數,比一比就完了
而無限集不能這麼做。我們在這裡規定集合\(a\)與\(b\)大小相等當且僅當存在\(f: a\mapsto b\)為雙射
定理:無限集至少和它的乙個真子集有雙射
證明:考慮\(a\),由選擇公理,我們可以取出\(b\subset a\)且\(b\)可數,那麼\(f:a\mapsto a\backslash b_0\)就可以取\(f(x)=\left\\beginb_, x=b_i\\x,x\not\in b\end\end\right.\)
集合\(s\)總是小於它的冪集\(2^s\),定義\(2^s=\left\\)
這裡蘊含了乙個冪集公理,即集合的冪集還是集合
證明:假設存在乙個雙射\(f:s\mapsto 2^s\),那麼取\(t=\left\\),顯然這個集合不同於任何雙射中的值域,這就得到了乙個矛盾
這個方法叫對角線法則,很好用~
定義\(s\)可數(countable)當且僅當\(\exists f:\mathbb n\mapsto s\)為雙射
定理:\(\mathbb r\)不可數
證明:這是別處看來的,覺得更好理解一些(雖然沒有用到對角線法則)
這裡先只證明\([0,1]\)不可數。反證法:假設可數,則存在一種列舉方式使得我們能窮盡所有的實數,記這個數列為\(\left\\)
那麼對於\(a_0\),我們可以把區間劃分為\([0,\frac],[\frac,\frac],[\frac,1]\),則至多有兩個區間包含了\(a_0\),取剩下的那個區間為下一次的操作區間,重複上述過程
這樣我們就得到了一系列區間套,最終會收斂到乙個點\(\xi\)
\(\xi\in\mathbb r\),但是\(\forall i\)都有\(a_i\neq \xi\),這樣就推出了矛盾
其實還有乙個名字的,不會寫……
這個定理很直觀:若\(|a|\le|b|\)且\(|b|\le|a|\)則\(|a|=|b|\)
證明用到了巴拿赫定理
若存在\(f:a\mapsto b\)和\(g:b\mapsto a\)都是單射,則
存在\(a_0,a_1\)滿足\(a_0\cap a_1=\varnothing\),\(a_0\cup a_1=a\)
存在\(b_0,b_1\)滿足\(b_0\cap b_1=\varnothing\),\(b_0\cup b_1=b\)
使得\(f\left(a_0\right)=b_1\),\(g\left(b_0\right)=a_1\)
證明有點長,先去吃個飯~
剩下的內容可以看之前寫過的集合大小比較的文章,差不多都齊了……
資訊與計算科學
我的專業是資訊與計算科學 對這個專業的未來和課程 我都是很迷茫 剛開始看到我被這個專業錄取了 我還以為是被調劑去的 現在馬上就要讀完兩年了 隨著這幾天的複習 我在逐漸了解這門專業 下面我來談談這門專業課 首先說說 這是一門非常好的專業 尤其是現在的資訊時代 真的是太好了.可惜 我們的學校 我們的學生...
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