陶哲轩实分析-第3章-集合论-4-6

warning:个人笔记与习题解答,相信有很多错误

这一章全是各种逻辑推理,看完以后确实对集合论有了一定了解,了解了一些推理过程。习题也真多,所以分成1-3和4-6。

3.4 象和逆象

定义3.4.1

为什么根据替换公理,f(S)是明确定义了的

替换公理中,定义P(x,y)为{y:?x∈S使得f(x)=y},这样选出的集合就是f(S)

如何根据分类公理来定义f(S)

分类公理中,定义f(S)为{y∈Y:?x∈X使得f(x)=y}

为什么

y∈f(S)<=>?x∈S,y=f(x)

感觉这就是象的定义,不明白作者为什么加了个为什么

例3.4.5的为什么

等号左边等于{2}!={1,2,3}

例3.4.6的为什么

等号左边等于{-2,-1,0,1,2}!={-1,0,1,2}

注3.4.7说得对于双射的两种定义逆函数的方式见习题的说明:

V在f?1 的前象

V在f下的逆象

3.10幂集公理元素数量为YX,因为对于X中的每个元素,对应的函数值可能性等于Y的元素数量

为什么指标集是空的则集合为空?

因为没有任何集族

习题

3.4.1

f?1(y)=x

V在f?1 下的前象

{x:?y∈Y,使得f?1(y)=x}

V在f下的逆象

{x:f(x)∈V}

对于双射函数,上面两个集合相同。

3.4.2

S?f?1(f(S))

f(f?1(U))=U

,因为对于X中每个元素,Y中只有1个元素与其对应,对与Y中元素,X中可能有多个

3.4.3

根据3.4.1象的定义证明

f(A∩B):={f(x):x∈A∩B}

。上面的集合即属于{f(x):x∈A} 也包含于{f(x):x∈B}。证明完毕,等于不成立,考虑A:{0,1}, B:{1,2},f: 0->5 1->6 2->5。

对于

f(A)?f(B)?f(A?B)

考虑

f(A):={f(x):x∈A}

f(B):={f(x):x∈B}

f(A?B):={f(x):x∈A?B}

y∈f(A)?f(B)则对于A中某个x满足y=f(x),并且B中所有x都有y!=f(x)

z∈f(A?B)则存在某个属于A但不属于B的元素x满足f(x)=z。等号不成立,同样考虑上面的例子A:{0,1}, B:{1,2},f: 0->5 1->6 2->5。

f(A∪B)=f(A)∪f(B)两个集合都为{f(x):x∈A or x∈B}

3.4.4

f?1(U∪V)={x∈X:f(x)∈U∪V}=

{x∈X:f(x)∈U}∪{x∈X:f(x)∈V}=f?1(U)∪f?1(V)

其它两个证明类似

3.4.5如果f是满射,则对于每一个y∈Y,都存在x=f?1(y)∈X,显然f(f?1(y))=y。

如果对于每个y∈S满足f(f?1(y))=y,显然存在x=f?1(y)∈X满足f(x)=y,这就是满射的定义。

后面的证明类似。

3.4.6

设Y?X,定义函数f:X->{0, 1},如果对X中x定义f(x)=1,x∈Y,否则f(x)=0,这样X的一个子集对应一个函数,根据幂集公理,所有函数为一个集合,这样所有子集也就是一个集合,具体定义方式如下:

根据幂集公理,{0,1}X是一个集合,记为A,设f∈A,对f记Bf=f?1({1})为一个集合,应用替换公理,所有Bf的集合为一个集合。

3.4.7

根据3.4.6,所有X的子集构成一个集合A,所有Y的自己构成一个集合B,对于A中任意一个元素x,B中任意一个元素y,x和y都是集合,根据幂集公理,x为定义域,y为值域构成的所有函数构成一个集合C,同样根据幂集公理,所有x和y为元素的集合也可以组成集合(这个如果推理起来感觉比较麻烦,比如3.5.1,如果能用笛卡尔乘积就简单些),记为D。这样,对于D中某个元素,即某个确定的的x和y,利用替换公理可以将其替换为C中的元素,再对D运用并公理,得到的函数集合就是从X到Y的全体部分函数组成的集合。

3.4.8 并公理和双元素集公理蕴含双并公理

考虑两个集合A和B,根据双元素集公理,存在集合S={A, B},

对S使用并公理,则

x∈∪S=x∈A或者x∈B

,这就是公理3.4中定义的双并。

3.4.9

等号两边都等于

{x∈Aβ∩Aβ′:对于一切α∈I,x∈Aα}

对于3.4则是显然的

3.4.10

(∪α∈IAα)∪(∪α∈JAα)={Aα:αinI∪J}=∪α∈I∪JAα

后一半同理

3.4.11

第一个等式两边集合的元素都满足:属于X,但不属于任何Aα

第二个等式两边集合的元素都满足:属于X,但不属于某个Aα

时间: 2024-08-03 19:16:31

陶哲轩实分析-第3章-集合论-4-6的相关文章

陶哲轩实分析-第3章-集合论-1-3

warning:个人笔记与习题解答,必然有很多错误!! 觉得这一章很有意思,如果觉得看的过程是一种享受,习题就感觉容易些,如果觉得是任务,就会感觉很难,而且很不确定做的对不对 这一章的很多为什么感觉明显比上一章的简单,根据定义很容易得出,很多就不写了 3.1 基本事项 定义3.1.4为什么属于∈ 遵从带入公理A.7 对于集合A和B作为对象采用带入公理,并且根据相等关系定义,对于A=B,显然x同时属于A和B,证明完毕 公理3.2后面为什么 两个空集??′彼此相等 只需要说明? 中每个元素都属于?′

陶哲轩实分析-第2章-从头开始:自然数

个人笔记,可能错误 2.1 Peano公理 假设2.6 书中没有证明假设2.6,不知道为什么. 2.2 加法 公理2.5 看了这儿才知道,原来数学归纳法是公理,最基础的东西. 命题2.1.16 正如所说,这个命题定义了递归,通过一个函数,定义了n->an ->前面的n就是普通自然数,->后面的an 也满足自然数的5条公理,一个例子是后面定义2.2.1中提到的fn(x)==x+3 ,这里,"an"中的"0",也就是c,为3,0++=4,以此类推. 定

陶哲轩 实分析 第二章第二小节 习题解答

陶哲轩 实分析 第二小节 习题 最近从网上下载到了陶哲轩写的实分析,确实是本好书.不过所有的习题都没有给出答案.我试着自己做一遍习题,整理一份习题解答. 2.2.1 证明自然数加法是结合的 (a + b) + c = a + (b + c) 数学归纳法 a=0 时, 左边: (0+b)+c=b+c 右边: 0+(b+c)=b+c 左边 = 右边 假设当 a=n 时,(n+b)+c=n+(b+c) 成立 则,当 a=n++ 时 ((n++)+b)+c=((n+b)++)+c=((n+b)+c)++

陶哲轩实分析 3.3 节习题试解

陶哲轩实分析 习题解答 习题 3.3 3.3.1 (1) 证明自反性 ?x∈X,f(x)=f(x) 所以 f=f (2) 证明对称性 假设 f=g 那么 ?x∈X,f(x)=g(x) 所以 ?x∈X,g(x)=f(x) 所以 g=f (3) 传递性 假设 f=g,g=h 那么有 ?x∈X,f(x)=g(x) ?x∈X,g(x)=h(x) 所以?x∈X,f(x)=h(x) 所以 f=h 3.3.2 (1) 证明.当 f 和 g 都是单射时.g°f 也是单射. 反证法: 设存在不同样的 x1 和 x

陶哲轩实分析Chap5-命题5.4.14

命题5.4.14 给定任意两个实数\(x< y\),我们能够找到一个有理数\(q\)使得\(x<q<y\). 证明: 设\(x=LIM_{n \to \infty}a_n,y=LIM_{n \to \infty}b_n\) \(\because x<y\),由定义5.4.6(实数的排序).定义5.4.3(实数的正负)得 \(y-x=LIM_{n \to \infty}(b_n-a_n)\)为正\(=LIM_{n \to \infty}c_n\) 其中\({(c_n)^{\infty

第一章 集合论基础

一. 直积运算 集合在我们一进高中就已学过,其中我们掌握了集合的定义.集合间的关系,集合间的运算(交集,并集,补集,差集).这里,我们学习一种新的运算,直积运算(笛卡尔乘积). 首先,我们引入有序偶的概念.有序偶,是有先后次序的一对元素,常用$(a,b)$来表示元素$a$, $b$组成的有序偶. 原文地址:https://www.cnblogs.com/zmshum/p/10328237.html

【分享】近4000份数学学习资源免费分享给大家

一直以来喜欢收集数学类的教程资源,于是费了好大劲从万千合集站上扒拉了下来,总结归类了一下,一共有将近4000本电子书.经测试,均可免费下载,可能会弹出小广告,可不必理会之.[仅供学术学习和交流,请无用于商业用途.]另外,如有可能,还请尽量支持正版纸质书.   数学史(54)     数学史.rar 55.6 MB   数学的起源与发展.rar 4.3 MB   费马大定理—一个困惑了世间智者358年的谜.pdf 9.5 MB   通俗数学名著译丛14-无穷之旅:关于无穷大的文化史.pdf 14.

百世经纶一页书

大学 4 年的计算机专业的生活快结束了,看完了大部分的书,还有一小部分没看完,记之. 看的比较杂,有些也不是很好分类.文笔很烂,点评就不写了. 基本都买了,加起来比我人高.... <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< 图论点滴 >>>>>>>>>>>>>>>>>>

天才辈出的数学江湖

这篇日志的原因很简单,就是希望给所有期望在学科研究上能有所建树的学子们一面镜子,镜子里不仅有这位昔日的IMO金牌.北大数院毕业后前往MIT攻读博士后.29岁拿到拉马努金奖.现在Stanford做tenure的大神恽之玮,还有比利时数学家Pierre Deligne(皮埃尔·德利涅)以及德国数学家Gerd Faltings (格尔德·法尔廷斯)和Peter Scholze等大神的影子,更为重要的是,作者揭示了大神之所以能称为"大神",背后所付出的一切,同时又用一个个鲜活的事例演示了现代版