ハウスドルフマキシマル(最大)プリンシプル(律): パーシャリーオーダードセット(半順序集合)内のチェイン(鎖)はマキシマル(最大)チェイン(鎖)に包含されていることの記述/証明
話題
About: セット(集合)
この記事の目次
開始コンテキスト
- 読者は、パーシャリーオーダードセット(半順序集合)の定義を知っている。
- 読者は、セット(集合)内のチェイン(鎖)の定義を知っている。
- 読者は、セット(集合)のマキシマル(最大)要素の定義を知っている。
- 読者は、ゾーンのレンマ(補助定理): 任意のセット(集合)で、任意のチェイン(鎖)に対してチェイン(鎖)のユニオン(和集合)は当該セット(集合)のメンバーであるもの、に対して、当該セット(集合)はマキシマル(最大)要素を持っているを認めている。
ターゲットコンテキスト
- 読者は、ハウスドルフマキシマル(最大)プリンシプル(律): 任意のパーシャリーオーダードセット(半順序集合)内の任意のチェイン(鎖)はあるマキシマル(最大)チェイン(鎖)内に包含されている、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
任意のパーシャリーオーダードセット(半順序集合)\(\langle S, R \rangle\)に対して、任意のチェイン(鎖)\(S_1 \subseteq S\)はあるマキシマル(最大)チェイン(鎖)\(S_2 \subseteq S\)に包含されている、ここで、'マキシマル(最大)チェイン(鎖)'は、全てのチェイン(鎖)たちのセット(集合)のインクルージョン(包含)オーダリング(順序)によるマキシマル(最大)要素を意味する、ただし、複数のマキシマル(最大)チェイン(鎖)たちがあるかもしれない。
2: 証明
\(S\)内の、\(S_1\)を包含する全てのチェイン(鎖)たちのセット(集合)にインクルージョン(包含)オーダリング(順序)を付けたものをを取り、\(S'\)と表わそう。\(S'\)は実際にセット(集合)である、\(S\)のパワーセット(べき集合)のサブセット(部分集合)として(サブセット(部分集合)公理のためのフォーミュラが求められるが、ここでは省略する)。\(S'\)はパーシャリーオーダード(半順序)である、なぜなら、1) 任意の\(p \in S'\)に対して、\(\lnot p \subset p\); 2) 以下を満たす任意の\(p_1, p_2, p_3 \in S'\)、つまり、\(p_1 \subset p_2\)および\(p_2 \subset p_3\)、に対して、\(p_1 \subset p_3\)。\(S'\)内の任意のチェイン(鎖)\(\{S_\alpha \vert \alpha \in A\} \subseteq S'\)、ここで、\(A\)はアンカウンタブルかもしれないインデックスたちセット(集合)、に対して、\(S'' := \cup_{\alpha \in A} S_\alpha\)は\(S'\)のメンバーである、なぜなら、\(S''\)は\(S\)のサブセット(部分集合)である; \(S_1 \subseteq S''\); \(S''\)は\(S\)内のチェイン(鎖)である、なぜなら、任意の\(p_1, p_2 \in S''\)に対して、もしも、\(p_1, p_2 \in S_\alpha\)であれば、\(p_1 \subseteq p_2\)または\(p_2 \subseteq p_1\)、なぜなら、\(S_\alpha\)はチェイン(鎖)である、そして、もしも、\(S_\alpha \neq S_\beta\)に対して、\(p_1 \in S_\alpha\)で\(p_2 \in S_\beta\)であれば、\(S_\alpha \subseteq S_\beta\)または\(S_\beta \subseteq S_\alpha\)、なぜなら、\(\{S_\alpha\}\)はチェイン(鎖)である、したがって、\(p_1, p_2 \in S_\alpha\)または\(p_1, p_2 \in S_\beta\)である、結局のところ。したがって、ゾーンのレンマ(補助定理): 任意のセット(集合)で、任意のチェイン(鎖)に対してチェイン(鎖)のユニオン(和集合)は当該セット(集合)のメンバーであるもの、に対して、当該セット(集合)はマキシマル(最大)要素を持っているによって、あるマキシマル(最大)要素\(S_2 \in S'\)がある。\(S_1 \subseteq S_2\)。\(S_2\)は\(S\)内の全てのチェイン(鎖)たちのセット(集合)内においてもマキシマル(最大)である、なぜなら、もしも、以下を満たすあるチェイン(鎖)\(S_3 \subseteq S\)、つまり、\(S_2 \subset S_3\)、があったとしたら、\(S_3\)は\(S_1\)を包含することになるだろう、したがって、\(S_3\)は\(S'\)内にいることになるだろう、そして、\(S_2\)は\(S'\)内でマキシマル(最大)ではないということになるだろう、矛盾。