• 締切済み

可算濃度2

Xを自然数全体集合Nの有限部分集合全体とするとき、|X|と可算濃度が同じである証明の仕方を、分かりやすく教えて下さい!

みんなの回答

  • arrysthmia
  • ベストアンサー率38% (442/1154)
回答No.1

X の各元 s に対して s の元の和を f(s) としましょう。 任意の自然数 n について、 f(s)≦n となる s の個数は有限ですから、 X の元に、f(s) が大きくない順に 番号を付けてゆけば、 X 全体に付番することができます。 よって、|x|≦|N|であることが判ります。 一方、X に含まれる一元集合を考えれば、 |X|≧|N|は自明です。

pu-ko2255
質問者

お礼

ありがとうございました!難しかったですが、ヒントになりました!

関連するQ&A

  • 可算かどうか

    「XをN(自然数の集合)の有限部分集合全体の集合とするとき、|X|=アレフゼロ(可算濃度)となることを証明せよ」 を教えてください。 自然数Nと一対一対応もしくは、先頭から番号をつけていくことができるというような証明の仕方ではないのかなとは思うのですが、具体的な証明方法が思いつきません、教えてください。 よろしくお願いいたします。

  • 可算濃度

    「無理数全体の集合Pについて、Pの濃度は可算濃度より大きい」 この証明の仕方を教えて下さい。 カントールの定理を使わずにお願いします。

  • 可算無限についてお願いします

    集合Xが有限集合の時、 ∪{Xの、要素数kの部分集合を全て集めた集合}  (k=0,1,2…|X|) は、Xのべき集合(2^X)と同じものですよね。 でも集合Xが有限集合ではなく、自然数の集合Nであった場合、 ∪{Nの、要素数kの部分集合を全て集めた集合}  (k=0,1,2…) は可算無限であり、Nのべき集合(2^N)は非可算無限だと聞きましたが、 その違いはいったいなぜ起こるのですか? ※ 集合Y(≠∅ )に対し f:Y→2^Y となる全射が存在しないので、X=Nとすることで2^Nが非可算である事は理解しています。

  • 自然数の濃度

    問、Xを自然数全体の集合Nの部分集合全体とするとき、   |X|>|N| (||は濃度をあらわします。)を証明せよ。 この問の証明を教えてください。 解法として、 1).|X|≧|N|が成り立つ。 2).|X|≠|N|である。 を示したいのですが、2)が分かりません。 XがNの部分集合だったら、全射にならないことは直観でも分かるのですが、 XがNの部分集合全体の時はどう考えればいいのでしょうか。

  • 有理数集合の濃度は非可算?!

    有理数集合の濃度は非可算?! 有理数集合Qの濃度は可算ですが、以下のように考えたところQ(の部分集合)が非可算無限集合になってしまいました。 どこが誤りかご教授願います。 正の有理数は素数のベキを用いて 2^α×3^β×…(α,β,…∈Z) で一意的に表される。 素数の個数は可算無限個なので Q+とZの可算無限個の直積が一対一対応する。 このときZも可算無限集合なので、可算無限集合の可算無限直積で非可算無限集合になる。 よってQ+は非可算無限集合である。

  • 可算であることの証明

    可算についてなのですが、次の2つがどうしても証明出来ません。 1.可算集合の無限部分集合は可算である 2.有理数a,bを端点とする開区間(a,b)全体の集合は可算である 一応濃度、可算集合については一通り勉強したのですが…。 言っている事はなんとなくわかるのですが、自分でいざ問題を解いてみる(証明してみる)と何をどう書いてよいのやらまったくのお手上げです。 きちんと理解できていないのが原因だと思うのですが、いろいろな本を読み漁ってもこの”集合論”という分野、いまいちピンときません。 どうか回答のほどよろしくお願いします。

  • 集合の濃度

    すみません 以下の2題を教えて頂ければ嬉しいです。 ネットの海を彷徨ってみたのですが よくわからなくて… 1. Aを無限集合、Bを要素の数が2以上の有限集合とするとき、AからBへの写像 全体の集合Map(A, B)の濃度は真に大きいことを示せ。 2. 開区間(-1, 1)の可算個の直積(-1, 1)×(-1, 1)×…は(-1,1)と 濃度が等しい。このことを証明しろ。

  • 集合の濃度に関する質問です

    可算無限集合Aの濃度をα_0(アレフ0) R^nの濃度をα_1(アレフ1) (nは自然数) Aの冪集合の濃度を2^α_0(2のアレフ0乗?) ※ヘブライ語のアレフの代わりに、αを使って記述してます。 なので以下αはアレフと読むことにします。 このとき (1)α_0よりα_1のほうが"大きい"こと (2)α_0より2^α_0のほうが"大きい"こと の2つはわかったのですが、α_1と2^α_0ではどちらが大きいのですか? それとも2^α_0=α_1なのでしょうか? 私の記憶では、α_1はα_0の次に"大きい"濃度と定義されていたような気がしますが・・それだとα_0より大きくα_1より小さい濃度は存在してはいけないことになりませんか?(つまり、α_1>2^α_0の可能性はない) 来年度に数学科2年となる身なので、あまり高度な知識は持ち合わせていないです・・。すいません。 どなたか詳しい方がいらっしゃいましたら回答よろしくお願いします。 [補足] (1)については Aが可算(自然数全体の集合Nとの間に1対1かつontoな写像ができる)である一方で、Rは対角線論法により非可算なので、α_0よりα_1のほうが"大きい"としました。(RとR^nの濃度が等しいことの証明は省略します) (2)については Aの冪集合の濃度、つまり元の個数を、Aの各元を含むか含まないかを1と2に対応させることで、小数0.122111222121122・・・・・の総数へと帰着し、あとはこの小数全体に対して対角線論法を用いることで、α_0より2^α_0のほうが"大きい"としました。 「Aの各元を含むか含まないかを1と2に対応させる」とは、 たとえば、A={1,2}であればAの冪集合の濃度(個数)は2^2=4個ですが、これを 0,22⇔Φ(空集合) 0,12⇔{1} 0,21⇔{2} 0,22⇔{1,2} というように小数に対応させるということです。 "大きい"という言葉の定義をしてないのでこの表現が曖昧かもしれませんが、上記のようにして"大きい"かどうかを判断しました。

  • 濃度についてーその2

      任意の集合はそのべき集合を作り続けることによって、無限に増大する濃度を持つ集合列が生成できることは証明されています。 例えばこれを可算集合から開始した場合、 可算集合の濃度=アレフ0 可算集合のべき集合の濃度=アレフ1 可算集合のべき集合のべき集合の濃度=アレフ2 可算集合のべき集合のべき集合のべき集合の濃度=アレフ3         ・         ・         ・         ・ 以下無限に続く。 このように無限に増大する濃度を持つ集合列アレフ0、アレフ1、アレフ2、・・・・が生成されます。 また同様にして連続体から開始した場合、 連続体の濃度=ベート0 連続体のべき集合の濃度=ベート1 連続体のべき集合のべき集合の濃度=ベート2 連続体のべき集合のべき集合のべき集合の濃度=ベート3         ・         ・         ・         ・ 以下無限に続く。 このように無限に増大する濃度を持つ集合列ベート0、ベート1、ベート2、・・・・が生成されます。 さて質問です。 1. 任意の自然数nに対して適当な自然数mを取ることにより、ベートn=アレフmを成立させることが出来ますか。 2. 任意の集合に対しその濃度をAとするとき、適当な自然数mやnを取ることによりA=アレフm、A=ベートnを成立させることが出来ますか。  

  • 濃度の厳密な定義はもはや不可能なのですか?

    識者の皆様宜しくお願い致します。 最近,集合位相入門(松坂和夫)を購入し拝読しておりますがこの本のp65にて 『濃度は"集合全体の集まり"を対等関係によって類別したときの各"同値類"である。実は集合全体の集まりというのは、我々が今まで考えていた意味での集合ではないが、"類別"の考えを少し広めて用いることは当然認めてもよいだろう』 という記述がありますが,これは正確に解釈すると 『濃度は"集合全体の集まり"を対等関係によって類別したときの各"同値類"である。実は集合全体の集まりというのは、我々が今まで考えていた意味での集合ではないが、"類別"の考えを少し広めて用いることは当然認めてもよいだろうが万一ダメだったとしても当方は一切責任持ちません』 と見て取れ,何とも歯切れの悪い定義だなぁと感じました。 結局,濃度(という同値類)はφと有限集合{1,2,…,n}と可算集合N(=:アレフ_0)とアレフ_0の非可算集合Rとアレフ_1の非可算集合2^R,アレフ_3の非可算集合3^R,… と可算個に類別できるのだと思います。 濃度の厳密な定義を知りたいのですがこの "実は集合全体の集ま…ことは当然認めてもよいだろう" の箇所の曖昧さをすっきり解消させるにはどう記述すればいいのでしょうか? 公理的集合論の書籍でさえも濃度の定義の際に「集合全体の集まりを類別する」という表現をさり気なく記述せずに類別によって濃度の定義をしているようです。 濃度を厳密に定義する場合,どういう手順で類別を定義すればいいのでしょうか? また, 歯切れのいい濃度の定義をしてある書籍やサイトがあれば是非ご紹介下さい。