2025年11月23日日曜日

1448: プロダクトセット(集合)に対して、構成要素セット(集合)たちのサブセット(部分集合)たちのプロジェクション(射影)プリイメージ(前像)たちのインターセクション(共通集合)はサブセット(部分集合)たちのインターセクション(共通集合)たちのプロダクトである

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プロダクトセット(集合)に対して、構成要素セット(集合)たちのサブセット(部分集合)たちのプロジェクション(射影)プリイメージ(前像)たちのインターセクション(共通集合)はサブセット(部分集合)たちのインターセクション(共通集合)たちのプロダクトであることの記述/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、任意のアンカウンタブル(不可算)かもしれない数の構成要素セット(集合)たちの任意のプロダクトセット(集合)および構成要素セット(集合)たちの任意のサブセット(部分集合)たちに対して、当該サブセット(部分集合)たちのプロジェクション(射影)プリイメージ(前像)たちのインターセクション(共通集合)は当該サブセット(部分集合)たちのインターセクション(共通集合)たちのプロダクト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:
\(J_1\): \(\in \{\text{ 全てのアンカウンタブル(不可算)かもしれないインデックスセット(集合)たち }\}\)
\(J_2\): \(\in \{\text{ 全てのアンカウンタブル(不可算)かもしれないインデックスセット(集合)たち }\}\)
\(\{S'_j \in \{\text{ 全てのセット(集合)たち }\}\vert j \in J_1\}\):
\(S'\): \(= \times_{j \in J_1} S'_j\)
\(\{S_l \in \{\text{ 全てのセット(集合)たち }\} \vert l \in J_2 \land \exists j \in J_1 (S_l \subseteq S'_j)\}\)
//

ステートメント(言明)たち:
\(\cap_{l \in J_2} {\pi_{j (l)}}^{-1} (S_l) = \times_{j \in J_1} \cap_{\{l \in J_2 \vert S_l \subseteq S'_j\}} S_l\)、ここで、"\(j (l)\)"が意味するのは、\(j\)はユニークに\(l\)によって決定される、\(S_l \subseteq S'_j\)によって、そして、\(\cap_{\emptyset} S_l = S'_j\)
//


2: 証明


全体戦略: ステップ1: \(\cap_{l \in J_2} {\pi_{j (l)}}^{-1} (S_l) \subseteq \times_{j \in J_1} \cap_{\{l \in J_2 \vert S_l \subseteq S'_j\}} S_l\)であることを見る; ステップ2: \(\times_{j \in J_1} \cap_{\{l \in J_2 \vert S_l \subseteq S'_j\}} S_l \subseteq \cap_{l \in J_2} {\pi_{j (l)}}^{-1} (S_l)\)であることを見る。

ステップ1:

\(p \in \cap_{l \in J_2} {\pi_{j (l)}}^{-1} (S_l)\)を任意のものとしよう。

\(p \in {\pi_{j (l)}}^{-1} (S_l)\)、各\(l \in J_2\)に対して、したがって、\(p_{j (l)} := \pi_{j (l)} (p) \in S_l\)、各\(l \in J_2\)に対して。

\(j \in J_1\)を、\(\{l \in J_2 \vert S_l \subseteq S'_j\} \neq \emptyset\)を満たす任意のものとしよう。

\(p_j \in \cap_{\{l \in J_2 \vert S_l \subseteq S'_j\}} S_l\)。

\(j \in J_1\)を、\(\{l \in J_2 \vert S_l \subseteq S'_j\} = \emptyset\)を満たす任意のものとしよう。

\(p_j \in S'_j = \cap_{\emptyset} S_l = \cap_{\{l \in J_2 \vert S_l \subseteq S'_j\}} S_l\)。

したがって、\(p \in \times_{j \in J_1} \cap_{\{l \in J_2 \vert S_l \subseteq S'_j\}} S_l\)。

ステップ2:

\(p \in \times_{j \in J_1} \cap_{\{l \in J_2 \vert S_l \subseteq S'_j\}} S_l\)を任意のものとしよう。

\(p_j \in \cap_{\{l \in J_2 \vert S_l \subseteq S'_j\}} S_l\)。

\(p_{j'} \in \pi_{j'} ({\pi_{j (l)}}^{-1} (S_l))\)、各\(l\)に対して?

\(j' = j (l)\)である時、\(\pi_{j'} ({\pi_{j (l)}}^{-1} (S_l)) = S_l\)、任意のセット(集合)たち間の任意のマップ(写像)に対して、コドメイン(余域)の任意のサブセット(部分集合)のプリイメージ(前像)の後のマップ(写像)コンポジション(合成)はアイデンティカル(恒等)である、もしも、当該マップ(写像)が引数サブセット(部分集合)に関してサージェクティブ(全射)である場合、という命題によって、しかし、\(p_{j'} \in \cap_{\{l' \in J_2 \vert S_{l'} \subseteq S'_{j'}\}} S_{l'}\)で\(l\)はそうしたある\(l'\)であるから、\(p_{j'} \in S_l\)、したがって、\(p_{j'} \in \pi_{j'} ({\pi_{j (l)}}^{-1} (S_l))\)。

\(j' \neq j (l)\)である時、\(\pi_{j'} ({\pi_{j (l)}}^{-1} (S_l)) = S'_l\)、しかし、\(p_{j'} \in S'_l\)であるから、\(p_{j'} \in \pi_{j'} ({\pi_{j (l)}}^{-1} (S_l))\)。

したがって、イエス、そして、\(p \in {\pi_{j (l)}}^{-1} (S_l)\)、各\(l\)に対して、したがって、\(p \in \cap_{l \in J_2} {\pi_{j (l)}}^{-1} (S_l)\)。


参考資料


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