2024年8月18日日曜日

735: セット(集合)およびセット(集合)に対して、[前者セット(集合)マイナス後者セット(集合)]のパワーセット(集合)は、[前者セット(集合)のパワーセット(集合)]要素たちマイナス後者セット(集合)である

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セット(集合)およびセット(集合)に対して、[前者セット(集合)マイナス後者セット(集合)]のパワーセット(集合)は、[前者セット(集合)のパワーセット(集合)]要素たちマイナス後者セット(集合)であることの記述/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、任意のセット(集合)および任意のセット(集合)に対して、[前者セット(集合)マイナス後者セット(集合)]のパワーセット(集合)は、[前者セット(集合)のパワーセット(集合)]要素たちマイナス後者セット(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:
\(S'\): \(\in \{\text{ 全てのセット(集合)たち }\}\)
\(S\): \(\in \{\text{ 全てのセット(集合)たち }\}\)
//

ステートメント(言明)たち:
\(Pow (S' \setminus S) = Pow (S') \setminus_e S\)
//


2: 自然言語記述


任意のセット(集合)\(S'\)、任意のセット(集合)\(S\)に対して、\(Pow (S' \setminus S) = Pow (S') \setminus_e S\)。


3: 注


タイトルやターゲットコンテキスト内の"[ ]"マークたちは曖昧性を取り除くためのものである: 例えば、'前者セット(集合)マイナス後者セット(集合)のパワーセット(集合)'は曖昧である、はたしてそれが"[前者セット(集合)マイナス後者セット(集合)]のパワーセット(集合)"なのか'前者セット(集合)マイナス[後者セット(集合)のパワーセット(集合)]'なのか。


4: 証明


全体戦略: ステップ1: \(Pow (S' \setminus S)\)の各要素は\(Pow (S') \setminus_e S\)内に包含されていることを見る; ステップ2: \(Pow (S') \setminus_e S\)の各要素は\(Pow (S' \setminus S)\)内に包含されることを見る; ステップ3: 本命題を結論する。

ステップ1:

\(S'' \in Pow (S' \setminus S)\)は任意のものであるとしよう。

それが意味するのは、\(S''\)は\(S' \setminus S\)のサブセット(部分集合)であるということ。したがって、以下を満たすあるフォーミュラ\(\phi\)、つまり、\(S'' = \{p \in S' \setminus S \vert \phi (p)\}\)がある。

\(Pow (S') \setminus_e S = \{p \in Pow (\cup Pow (S')) \vert \exists p' \in Pow (S') (p = p' \setminus S)\}\)、セット(集合)要素たちマイナスセット(集合)の定義によって。\(\cup Pow (S') = S'\)である、任意のセット(集合)に対して、当該セット(集合)のパワーセット(集合)のユニオン(和集合)は当該セット(集合)であるという命題によって、から、\(Pow (S') \setminus_e S = \{p \in Pow S' \vert \exists p' \in Pow (S') (p = p' \setminus S)\}\)。

\(S'' \in Pow S'\)、なぜなら、\(S'' = \{p \in S' \vert p \in S' \setminus S \land \phi (p)\}\)、なぜなら、各\(p' \in S''\)に対して、\(p' \in S'\)、\(p' \in S' \setminus S\)、そして、\(\phi (p)\); 各\(p' \in \{p \in S' \vert p \in S' \setminus S \land \phi (p)\}\)に対して、\(p' \in S' \setminus S\)および\(\phi (p)\)、それが意味するのは、\(p' \in S''\)。\(\exists p' \in Pow (S') (S'' = p' \setminus S)\)、なぜなら、\(p' = S''\)でよい。

したがって、\(S'' \in Pow (S') \setminus_e S\)。したがって、\(Pow (S' \setminus S) \subseteq Pow (S') \setminus_e S\)。

ステップ2:

\(S'' \in Pow (S') \setminus_e S\)は任意のものとしよう。

\(S''\)は\(S' \setminus S\)のサブセット(部分集合)であるか?

以下を満たすある\(p' \in Pow (S')\)、つまり、\(S'' = p' \setminus S\)、がある。\(p'\)は\(S'\)のサブセット(部分集合)であるから、以下を満たすあるフォーミュラ\(\phi\)、つまり、\(p' = \{p \in S' \vert \phi (p)\}\)、がある。\(S'' = p' \setminus S\)であるから、\(S'' = \{p \in S' \vert \phi (p) \land p \in S' \setminus S\}\)。しかし、それは、\(S'' = \{p \in S' \setminus S \vert \phi (p)\}\)に等しい、なぜなら、各\(p'' \in \{p \in S' \vert \phi (p) \land p \in S' \setminus S\}\)に対して、\(p'' \in S' \setminus S\)および\(\phi (p)\); 各\(p'' \in \{p \in S' \setminus S \vert \phi (p)\}\)に対して、\(p'' \in S'\)、\(\phi (p)\)、\(p'' \in S' \setminus S\)。

したがって、\(S''\)は\(S' \setminus S\)のサブセット(部分集合)である。

したがって、\(S'' \in Pow (S' \setminus S)\)。したがって、\(Pow (S') \setminus_e S \subseteq Pow (S' \setminus S)\)。

ステップ3:

したがって、\(Pow (S' \setminus S) = Pow (S') \setminus_e S\)。


参考資料


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