集合たちのインターセクション(共通集合)のインジェクティブ(単射)マップ(写像)イメージ(像)は集合たちのマップ(写像)イメージ(像)たちのインターセクション(共通集合)であることの記述/証明
話題
About: 集合
About: マップ(写像)
この記事の目次
開始コンテキスト
- 読者は、マップ(写像)の定義を知っている。
ターゲットコンテキスト
- 読者は、任意のインジェクティブ(単射)マップ(写像)に対して、任意の集合たちのインターセクション(共通集合)のマップ(写像)イメージ(像)はそれら集合たちのマップ(写像)イメージ(像)たちのインターセクション(共通集合)であるという命題の記述および証明を得る。
オリエンテーション
本サイトにてこれまで議論された定義の一覧があります。
本サイトにてこれまで議論された命題の一覧があります。
本体
1: 記述
任意のセット(集合)たち\(S_1\)および\(S_2\)、任意のインジェクティブ(単射)マップ(写像)\(f: S_1 \rightarrow S_2\)、\(S_1\)の任意の、不可算かもしれない数の部分集合たち\(S_{1_\alpha} \subseteq S_1\)に対して、それらサブセット(部分集合)たちのインターセクション(共通集合)のマップ(写像)イメージ(像)\(f (\cap_\alpha S_{1_\alpha})\)は、それらサブセット(部分集合)たちのマップ(写像)イメージ(像)たちのインターセクション(共通集合)\(\cap_\alpha f (S_{1_\alpha})\)である、つまり、\(f (\cap_\alpha S_{1_\alpha}) = \cap_\alpha f (S_{1_\alpha})\)。
2: 証明
任意の要素\(p \in f (\cap_\alpha S_{1_\alpha})\)に対して、以下を満たすある要素\(p' \in \cap_\alpha S_{1_\alpha}\)がある、つまり、\(p = f (p')\)、それが意味するのは、各\(\alpha\)に対して、\(p' \in S_{1_\alpha}\)。したがって、各\(\alpha\)に対して、\(p \in f (S_{1_\alpha})\)、したがって、\(p \in \cap_\alpha f (S_{1_\alpha})\)。
任意の要素\(p \in \cap_\alpha f (S_{1_\alpha})\)に対して、各\(\alpha\)に対して、\(p \in f (S_{1_\alpha})\)、したがって、各\(\alpha\)に対して、以下を満たす\(p'_\alpha \in S_{1_\alpha}\)がある、つまり、\(p = f (p'_\alpha)\)、しかし、\(f\)はインジェクティブ(単射)であるから、全ての\(p'_\alpha\)たちは同一の\(p' \in S_1\)である、したがって、\(p' \in \cap_\alpha S_{1_\alpha}\)、したがって、\(p \in f (\cap_\alpha S_{1_\alpha})\)。
3: 注
本命題のためには、マップ(写像)はインジェクティブ(単射)でなければならない。そうではない場合のためには、別の命題を参照。