>>161 補足
壱大整域さんが
分かりやすい
下記”証明
(1 ⇒ 2)
Xを集合とする.Xが整列可能である事を示す.順序数λで,¬|λ|≦|X| となるものを取る.選択公理を A := P(X)\{ Φ } に適用して,選択関数 f: A→X を得る.”
など、Xのべき集合P(X)を構成して、これを使ってXと順序同型を構成するのがキモだね(^^;
http://alg-d.com/math/ac/wo_z.html
数学 > 選択公理 > 整列可能定理とZornの補題 壱大整域 2011年11月13日更新
(抜粋)
定理次の命題は(ZF上)同値.
1.選択公理
2.任意の集合Xは整列順序付け可能 (整列可能定理)
3.順序集合Xが「任意の部分全順序集合は上界を持つ」を満たすならば,Xの極大元が存在する.(Zornの補題)
証明
(1 ⇒ 2)
Xを集合とする.Xが整列可能である事を示す.順序数λで,¬|λ|≦|X| となるものを取る.選択公理を A := P(X)\{ Φ } に適用して,選択関数 f: A→X を得る.
Xに含まれない元 ∞ not∈ X を用意して,f( Φ ) := ∞ と定義することで f を f: P(X)→X∪{∞} に拡張しておく.
写像 g:λ→X∪{∞} を
g(α ) := f( X\{g(β)|β<α} )
で定義する.α, β<λに対して,g(α)=g(β)≠∞ならば,α=βである.
β<αであるとする.g(α)≠∞だから,選択関数 f の性質より g(α) = f(X\{g(β)|β<α}) ∈ X\{g(β)|β<α} となる.
即ち g(α) not∈ { g(β) | β<α } だから g(α)≠g(β) である.
よって,もし g(α) = ∞ となるα<λが存在しなければ,g:λ→X は単射となる.これは ¬|λ|≦|X| に矛盾する.
故に g(α) = ∞ となる α<λ は存在する.そこで γ := min{ α<λ | g(α)=∞ }と置く.このときg|γ:γ→X は全単射である.
∞ = g(γ) = f( X\{g(β)|β<γ} )だから,X\{g(β)|β<γ} = Φ,つまりg|γは全射でなければならない.単射性は先に示したことから明らか.
よってこれによりXを整列する事ができる.
(2⇒1)
{X_λ}_{λ∈Λ}を非空集合の族とする.
整列可能定理により∪_{λ∈Λ}X_λを整列し f(λ) := (X_λの最小元) とすれば f が選択関数である.
(引用終り)
以上
純粋・応用数学(含むガロア理論)8
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174132人目の素数さん
2021/05/19(水) 10:38:23.44ID:F1LMOWa6■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
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