集合论习题
得益于Cantor连续统假设命题(),以下这样一个论断是十分平凡的:
(如果命题不成立,那么所有的集合都有势
(都是可列集),就可以将
打到
中去,与其不可列产生矛盾。)
如果不依赖这一假设,我们就需要构造双射,将未知的集合与我们已知势的集合相对应。
首先,由于的势为
,而
的势为
,所以能找到上述一一映射
将无限维单位正方体映到
。换句话说,
与
“形式小数”形成了对应。
接下来我们做一个反证假设:所有的的势均不是
,那么这对于我们找到的
形成了怎样的附加约束呢?
一个简单的观察是必须存在 使得
中不含对应于
的点。
原因在于如果中的点的第一个小数位全体为
,那么通过“投影”操作(
映到到其第一个小数位)知道有单射从
打到
,另一方面由于
势为
,有与
的双射,于是就有单射从
打到
,那么
的势就是
了,这和假设矛盾。
与此同理我们知道对于任何的正整数 必须存在
使得
中不含对应于
的点。
那么类似不可列的证明,取
但他不对应于任何
,这和
是双射产生了矛盾!
因此必然有其中的某个的势为
。