ГЛАВА II ТЕОРИЯ БЕСКОНЕЧНЫХ МНОЖЕСТВ ГЛАВА II ТЕОРИЯ БЕСКОНЕЧНЫХ МНОЖЕСТВ §1. Счетные множества. Примеры. Минимальность счетной мощности Определение 1. Множества А и В называются равномощными (обозначим:

Содержание

Слайд 2

Теорема 2. Отношение равномощности есть отношение эквивалентности. Доказательство. Необходимо проверить три условия: рефлексивность, симметричность, транзитивность.

Теорема 2. Отношение равномощности есть отношение эквивалентности.
Доказательство.
Необходимо проверить три условия:

рефлексивность, симметричность, транзитивность.
Слайд 3

Рефлексивность выполняется, так как отображение IA: A A осуществляет биекцию множества

Рефлексивность выполняется, так как отображение
IA: A A осуществляет биекцию множества

А на себя, то есть .
Симметричность. Пусть ,
то есть существует биекция , тогда существует отображение ,
которое также является биекцией, то есть
Слайд 4

Транзитивность. Пусть , , то есть существуют биекции и Тогда является

Транзитивность. Пусть , ,
то есть существуют биекции
и
Тогда

является биекцией,
причем , то есть . Транзитивность, а вместе с ней и теорема доказаны.
Слайд 5

Примеры.1) Докажем, что то есть докажем, что любые два интервала равномощны,

Примеры.1)       Докажем, что
то есть докажем, что любые два интервала равномощны,

то есть, грубо говоря, состоят из одного и того же количества точек, независимо от их длины. Рассмотрим функцию
y(0) = a, y(1) = b. Так как эта функция линейна и отлична от константы, то
биективно отображает (0;1) на (a, b).
Заметим, что по теореме 2 для любых открытых промежутков
Слайд 6

2) , то есть прямая равномощна открытой полупрямой. В самом деле,

2)       , то есть прямая равномощна открытой полупрямой. В самом деле,

отображение, определяемое функцией
есть не что иное, как биекция между R и .
Слайд 7

Определение 3. Множество А называется счетным, если оно равномощно множеству натуральных

Определение 3.
Множество А называется счетным, если оно равномощно множеству натуральных

чисел, то есть = .
Другими словами, множество А счетно, если его элементы можно занумеровать натуральными числами, то есть представить в виде: А=
Слайд 8

Теорема 4. Любое подмножество счетного множества или конечно или счетно (т.е.

Теорема 4. Любое подмножество счетного множества или конечно или счетно (т.е.

не может содержать никаких других бесконечностей).
Слайд 9

Доказательство. Пусть А – счетное множество и В А. Перенумеруем все

Доказательство.
Пусть А – счетное множество и В А. Перенумеруем все

элементы множества А:
"Передвигаясь" в перечне элементов множества А от с меньшими номерами к элементам с большими номерами, будем выбирать из этого списка элементы подмножества В:
Слайд 10

Если какой-то элемент окажется последним в списке В, то В является

Если какой-то элемент окажется последним в списке В, то В является

конечным множеством, состоящим из к элементов:
Если же для каждого элемента из В в списке А всегда найдется следующий элемент
то мы получаем список (множество)
который занумерован числами 1,2,3,…,k,….