초한 유도
Transfinite induction초한 귀납은 순서 있는 집합, 예를 들어 서수 집합이나 기수 집합으로 수학적 귀납을 확장한 것입니다.그것의 정확성은 ZFC의 정리이다.[1]
사례별 유도
{ P를 모든 α \alpha에 대해 정의된 속성으로 합니다.β { \가 모든에 대해 true이고 {P도 [2]true라고 가정합니다.그리고 초무한 유도는 모든 서수에 대해P P)가 참임을 나타냅니다.
일반적으로 증거는 세 가지 경우로 분류됩니다.
- 대소문자 없음:( ) {( )} 이 참임을 증명합니다.
- 후계자 케이스:모든 후속 + 1에 대해P( 1) (\Palpha + (에 (P 가 이어지는 것을 증명합니다
- 제한 대소문자: \lambda에 대해 P P가 P에서 것을 증명합니다.
세 가지 경우 모두 고려된 서수의 유형을 제외하고 동일하다.그것들은 공식적으로 따로 고려할 필요는 없지만, 실제로는 증빙이 너무 달라서 별도의 제시가 필요하다.0은 때때로 한계 서수로 간주되고, 그 후 한계 서수와 같은 경우 증명에서 처리될 수 있다.
초무한 재귀
초무한 재귀는 초무한 귀납과 유사하지만, 모든 서수에서 무언가가 유지된다는 것을 증명하는 대신, 우리는 각 서수마다 하나씩 일련의 물체를 구성합니다.
한 예로,(아마 5)벡터 공간을 위한 기초}벡터 v0{\displaystyle v_{0}선택 및 각 서수 α}는 매개 곤충의 일생{vβ ∣ β<>α}{\displaystyle\와 같이{{\betav_}\mid \beta<>에 없는 벡터, \alpha\와 같이}선택에 의해. 없을 때 벡털 수 있기 때문 과정을 만들 수 있습니다.chosen을 클릭합니다.
보다 공식적으로, 우리는 다음과 같이 초한재귀정리를 말할 수 있다.
- 초한재귀정리(버전 1)클래스[3] 함수 G: V → V(여기서 V는 모든 집합의 클래스)일 때, 다음과 같은 고유한 초한계수 F: Ord → V(여기서 Ord는 모든 서수의 클래스)가 존재한다.
- 서수α에 대해F ( ( \ F (\ ) ( \alpha ) ( \ \) 。여기서 {\displaystystyle \upharpoonright}는 F의 영역을 서수에 제한한다.
유도의 경우와 마찬가지로, 우리는 다른 유형의 서수를 따로 취급할 수 있다.초한 재귀의 또 다른 공식은 다음과 같다.
- 초한재귀정리(버전 2)집합1 g와 클래스 함수2 G, G가3 주어지면, 다음과 같은 고유한 함수 F: Ord → V가 존재한다.
- F(0) = g1,
- F(α + 1) = G2(F(α)), 모든 α δ Ord에 대해
- ( ) 3( F ( \ ) =_ {3} \ \ )。모든 제한 0 0 。
G, G의3 도메인은2 위의 속성을 의미 있게 하기 위해 충분히 넓어야 한다는 점에 유의하십시오.이러한 특성을 만족시키는 시퀀스의 고유성은 초한 유도를 사용하여 입증될 수 있다.
보다 일반적으로는, 충분히 근거 있는 관계 R에 대해서 무한 재귀에 의해서 오브젝트를 정의할 수 있습니다.(R은 집합일 필요는 없습니다.이것은 집합과 같은 관계라면 적절한 클래스일 수 있습니다.즉, 임의의 x에 대해서는 yRx가 집합이 되도록 모든 y의 집합입니다.)
선택 공리와의 관계
유도와 재귀를 사용하는 증명이나 구성은 종종 선택 공리를 사용하여 초한 유도로 처리할 수 있는 잘 정돈된 관계를 만듭니다.그러나 문제의 관계가 이미 잘 정리되어 있다면 선택 [4]공리를 호출하지 않고도 종종 초한 유도를 사용할 수 있다.예를 들어, 보렐 집합에 대한 많은 결과는 집합의 서수 순위에 대한 초무한 유도에 의해 증명됩니다. 이러한 순위는 이미 잘 정렬되어 있으므로, 그것들을 잘 정렬하기 위해 선택 공리가 필요하지 않습니다.
Vitali 세트의 다음 구성은 초한 유도에 의한 증명에서 선택 공리를 사용할 수 있는 한 가지 방법을 보여줍니다.
- 우선, 순서 r < β \ (여기서 β는 연속체의 카디널리티와의 순서형)를 부여하면서 실수의 순서를 정합니다.v가 r이라고0 하자0.그런 다음 v가 r이라고α1 하자1. 여기서1 α는 r - v가0 유리수가 아닌α1 최소값이다.계속합니다. 각 단계에서 지금까지 v 시퀀스로 구성된 요소와 합리적인 차이가 없는 r 시퀀스의 최소 실수 값을 사용합니다.r 시퀀스의 모든 실이 소진될 때까지 계속합니다.마지막 v 시퀀스는 Vitali 세트를 열거합니다.
위의 논거는 실수의 순서를 잘 정하기 위해 첫머리에 필수적인 방법으로 선택 공리를 사용한다.그 후, 선택 공리는 다시 사용되지 않습니다.
선택 공리의 다른 용도는 더 미묘하다.예를 들어, 자주 초무한 재귀에 의한 구성에서는 최대 α까지의 시퀀스가 주어지면 A에 대해 고유한α+1 값을 지정하지 않고 A가 충족해야α+1 하는 조건만 지정하고 이 조건을 충족하는 세트가 적어도 하나 있다고 주장합니다.각 단계에서 이러한 집합의 고유한 예를 정의할 수 없는 경우, 각 단계에서 그러한 집합을 선택하기 위해 (어떤 형태의) 선택 공리를 호출할 필요가 있을 수 있습니다.계수 가능한 길이의 인덕션 및 재귀의 경우, 의존적 선택의 더 약한 공리로 충분합니다.의존적 선택의 공리를 만족시키지만 완전한 선택 공리를 만족시키지 않는 이론가를 설정하기 위한 관심 집합 이론의 모델이 있기 때문에, 특정 증거가 의존적 선택만을 필요로 한다는 지식은 유용할 수 있다.
「 」를 참조해 주세요.
메모들
- ^ J. 슐뢰더, 서수 산술2022-03-24에 접속.
- ^ 여기서 P( ) {P(가 참이라고 별도로 가정할 필요는 없습니다.0보다 작은β(\는 때문에 β< \ \ < 0} , ( \ P ( \ } true true true true 。
- ^ 클래스 함수는 왼쪽 클래스의 각 요소를 오른쪽 클래스의 요소에 할당하는 규칙(특히 논리식)입니다.도메인과 코드메인이 설정되어 있지 않기 때문에 함수가 아닙니다.
- ^ 사실, 관계의 도메인은 집합일 필요도 없습니다.관계 R이 집합과 같은 경우 적절한 클래스가 될 수 있습니다.즉, 임의의 x에 대해 y R x가 집합이어야 하는 모든 y의 집합입니다.
레퍼런스
- Suppes, Patrick (1972), "Section 7.1", Axiomatic set theory, Dover Publications, ISBN 0-486-61630-4