2026年2月15日日曜日

1625: インフィニット(無限)シーケンス(列)に対して、サブシーケンス(部分列)はインフィニット(無限)である

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インフィニット(無限)シーケンス(列)に対して、サブシーケンス(部分列)はインフィニット(無限)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、任意のインフィニット(無限)シーケンス(列)に対して、任意のサブシーケンス(部分列)はインフィニット(無限)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:
\(s\): \(\in \{\text{ 全てのシーケンス(列)たち }\}\)で、\(dom s = J\)、ここで、\(J \in \{\text{ 全てのインフィニット(無限)セット(集合)たち }\}\)、を持つもの
\(s^`\): \(= s \circ f\), \(\in \{s \text{ の全てのサブシーケンス(部分列)たち }\}\)で、\(dom s^` = J^`\)を持つもの
//

ステートメント(言明)たち:
\(J^` \in \{\text{ 全てのインフィニット(無限)セット(集合)たち }\}\)
//


2: 注


このことは、シーケンス(列)のサブシーケンス(部分列)の私たちの定義がゆえである、それは、\(\forall j \in J (\exists j^` \in J^` (j \le f (j^`)))\)を要求する: 例えば、\((s_0, s_1, ...)\)に対して、\((s_0, s_1)\)は、"サブシーケンス(部分列)"とは呼ばれない、私たちの定義によれば。


3: 証明


全体戦略: ステップ1: \(J^` = \{j_1, ..., j_n\}\)であると仮定し、ある矛盾を見つける。

ステップ1:

\(J^`\)はファイナイト(有限)\(= \{j_1, ..., j_n\}\)、昇順、であったと仮定しよう。

\(f (j_n) \in J \subseteq \mathbb{N}\)。

\(J\)はインフィニット(無限)であったから、以下を満たすある\(j \in J\)、つまり、\(f (j_n) \lt j\)、があることになる。

しかし、以下を満たす\(j^` \in J^`\)、つまり、\(j \le f (j^`)\)、は無いことになる、なぜなら、\(f (j_n) \lt j\)であった一方で、\(l \lt n\)を満たす各\(j_l \in J^`\)に対して、\(f (j_l) \lt f (j_n) \lt j\)、\(s^`\)があるサブシーケンス(部分列)であったことに反する矛盾。

したがって、\(J^`\)はインフィニット(無限)である。


参考資料


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