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2024年4月15日发(作者:网络教学软件有哪些)

两个可数集的直积是可数集证明

设集合A和B是两个可数集。

首先,我们定义直积集合A × B为由所有有序对(a, b)组成的集

合,其中a ∈ A,b ∈ B。换句话说,A × B包含了所有可能的元素

对(a, b),其中a来自于集合A,b来自于集合B。

为了证明A × B是可数集,我们需要展示一个可数的枚举集或者

构建一个从自然数的集合到A × B的一对一映射。

我们可以使用康托对角线论证的思想来证明这个结论。康托对角

线论证是由德国数学家Georg Cantor提出的一种证明集合的基本数学

概念的方法,也被广泛应用于证明可数集的性质。

假设A的元素按照如下的顺序排列:a1, a2, a3, ...,B的元素

按照如下的顺序排列:b1, b2, b3, ...。

现在,我们根据这样的顺序生成直积集合A × B的枚举列表:

A × B = {(a1, b1), (a1, b2), (a2, b1), (a1, b3), (a2,

b2), (a3, b1), ...}

我们可以看到,A × B中的第一对元素是(a1, b1),第二对元素

是(a1, b2),第三对元素是(a2, b1),第四对元素是(a1, b3),以此

类推。

通过这种方法,我们可以为每一个有序对(a, b),其中a ∈ A,b

∈ B,分配一个唯一的索引号。考虑索引号的顺序,我们可以以如下

方式对直积集合A × B进行枚举:

A × B = {(a1, b1), (a1, b2), (a2, b1), (a1, b3), (a2,

b2), (a3, b1), ...}

我们可以通过以下步骤建立一个从自然数集合N到直积集合A ×

B的一对一映射:

1.第一对元素(a1, b1)可以映射到自然数1。

2.第二对元素(a1, b2)可以映射到自然数2。

3.第三对元素(a2, b1)可以映射到自然数3。

4.第四对元素(a1, b3)可以映射到自然数4。

5.第五对元素(a2, b2)可以映射到自然数5。

6.第六对元素(a3, b1)可以映射到自然数6。

7. ...

通过这个映射,我们可以将每一个有序对(a, b)都映射到一个自

然数。因此,我们可以得出结论,直积集合A × B是可数集。

综上所述,我们证明了两个可数集的直积是可数集的结论。


本文标签: 证明 集合 数集 直积集 论证