2024年3月17日日曜日

509: 固定されたドメイン(定義域)およびコドメイン(余域)に対するシーケンス(列)たちのセット(集合)に対して、パーミュテーション(並べ替え)はバイジェクティブ(全単射)にセット(集合)をセット(集合)の上へマップする

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固定されたドメイン(定義域)およびコドメイン(余域)に対するシーケンス(列)たちのセット(集合)に対して、パーミュテーション(並べ替え)はバイジェクティブ(全単射)にセット(集合)をセット(集合)の上へマップすることの記述/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



ターゲットコンテキスト



  • 読者は、任意の固定されたドメイン(定義域)および任意の固定されたコドメイン(余域)に対する全てのシーケンス(列)たちのセット(集合)に対して、任意のパーミュテーション(並べ替え)はバイジェクティブ(全単射)に当該セット(集合)を当該セット(集合)の上へマップす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たちの一覧があります。

本サイトにてこれまで議論された命題たちの一覧があります。


本体


1: 構造化された記述


ここに'構造化された記述'のルールたちがある

エンティティ(実体)たち:
\(S\): \(\subseteq \mathbb{N}\), \(= \{l_1, ..., l_k\}\)
\(S'\): \(\in \{\text{ 全てのセット(集合)たち }\}\)
\(S''\): \(= \{f \vert f: S \to S' \in \{S\text{ 上方の全てのシーケンス(列)たち }\}\}\)
\(\sigma\): \(\in \{あるf_0 \in S''\text{ の全てのパーミュテーション(並べ替え)たち }\}\)、\(: S \to S\)
\(f_\sigma\): \(S'' \to S'', f \mapsto f \circ \sigma\)
//

ステートメント(言明)たち:
\(f_\sigma \in \{\text{ 全てのバイジェクション(全単射)たち }\}\).
//


2: 自然言語記述


任意のサブセット(部分集合)\(S \subseteq \mathbb{N} = \{l_1, ..., l_k\}\)、任意のセット(集合)\(S'\)、全てのシーケンス(列)たちのセット(集合)\(S'' = \{f \vert f: S \to S'\}\)、任意の\(f_0 \in S''\)の任意のパーミュテーション(並べ替え)\(\sigma: S \to S\)に対して、\(f_\sigma: S'' \to S'', f \mapsto f \circ \sigma\)はバイジェクション(全単射)である。


3: 証明


\(f_\sigma\)はウェルデファインド(妥当に定義されている)、なぜなら、\(f \circ \sigma: S \to S \to S' \in S''\)。

\(f_\sigma\)はインジェクティブ(単射)であることを証明しよう。任意の\(f \neq f' \in S''\)に対して、\(f \circ \sigma \neq f' \circ \sigma\)、なぜなら、もしも、\(f \circ \sigma = f' \circ \sigma\)であったら、\(f = f \circ \sigma \circ {\sigma}^{-1} = f' \circ \sigma \circ {\sigma}^{-1} = f'\)、矛盾。

\(f_\sigma\)はサージェクション(全射)であることを証明しよう。任意の\(f' \in S''\)に対して、\(f' \circ {\sigma}^{-1} \in S''\)および\(f' \circ {\sigma}^{-1} \circ \sigma = f'\)。


4: 注


典型的には、\(S = \{1, ..., k\}\)および\(S' = \{1, ..., d\}\)であり、私たちは\(\sum_{(j_1, ..., j_k) \in S''} N^{j_1, ..., j_k} M_{j_1, ..., j_k}\)のことを考える、それは、アインシュタインコンベンションによる\(N^{j_1, ..., j_k} M_{j_1, ..., j_k}\)に他ならない。本命題が含意していることは、\(\sum_{(j_1, ..., j_k) \in S''} N^{\sigma ((j_1, ..., j_k))_1, ..., \sigma ((j_1, ..., j_k))_k} M_{\sigma ((j_1, ..., j_k))_1, ..., \sigma ((j_1, ..., j_k))_k} = N^{j_1, ..., j_k} M_{j_1, ..., j_k}\)。その事実は大抵、明らかとして即座に受け入れられるが、私たちは、それを厳密に証明する労を取った。


参考資料


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