2026年4月19日日曜日

1738: 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)たちのユニオン(和集合)たちのプロダクトはサブセット(部分集合)たちのプロダクトたちのユニオン(和集合)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)たちのユニオン(和集合)たちのプロダクトはサブセット(部分集合)たちのプロダクトたちのユニオン(和集合)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、任意のプロダクトセット(集合)および各構成要素セット(集合)のサブセット(部分集合)たちの任意のセット(集合)に対して、当該構成要素セット(集合)たちのサブセット(部分集合)たちのユニオン(和集合)たちのプロダクトは当該サブセット(部分集合)たちのプロダクトたちのユニオン(和集合)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:
\(J\): \(\in \{\text{ 全てのアンカウンタブル(不可算)かもしれないインデックスセット(集合)たち }\}\)
\(\{S_j \in \{\text{ 全てのセット(集合)たち }\} \vert j \in J\}\):
\(\times_{j \in J} S_j\): \(= \text{ 当該プロダクトセット(集合) }\)
\(\{L_j \in \{\text{ 全てのアンカウンタブル(不可算)かもしれないインデックスセット(集合)たち }\} \vert j \in J\}\):
\(\{S_{j, l_j} \subseteq S_j \vert j \in J, l_j \in L_j\}\):
\(\times_{j \in J} L_j\): \(= \text{ 当該プロダクトセット(集合) }\)
//

ステートメント(言明)たち:
\(\times_{j \in J} \cup_{l_j \in L_j} S_{j, l_j} = \cup_{f \in \times_{j \in J} L_j} \times_{j \in J} S_{j, f (j)}\)
//


2: 証明


全体戦略: ステップ1: \(\times_{j \in J} \cup_{l_j \in L_j} S_{j, l_j} \subseteq \cup_{f \in \times_{j \in J} L_j} \times_{j \in J} S_{j, f (j)}\)であることを見る; ステップ2: \(\cup_{f \in \times_{j \in J} L_j} \times_{j \in J} S_{j, f (j)} \subseteq \times_{j \in J} \cup_{l_j \in L_j} S_{j, l_j}\)であることを見る; ステップ3: 本命題を結論する。

ステップ0:

任意のプロダクトセット(集合)\(\times_{j \in J} S_j\)および任意の\(s \in \times_{j \in J} S_j\)に対して、\(s^j = s (j)\)は、当該要素の\(j\)-コンポーネントを表わすとしよう。

ステップ1:

\(s \in \times_{j \in J} \cup_{l_j \in L_j} S_{j, l_j}\)を任意のものとしよう。

各\(j \in J\)に対して、\(s^j \in \cup_{l_j \in L_j} S_{j, l_j}\)、したがって、\(s^j \in S_{j, l_j}\)、ある\(l_j \in L_j\)に対して。

以下を満たすある\(f \in \times_{j \in J} L_j\)、つまり、\(f (j) = l_j\)、各\(j \in J\)に対して、がある。

\(s \in \times_{j \in J} S_{j, f (j)}\)。

したがって、\(s \in \cup_{f \in \times_{j \in J} L_j} \times_{j \in J} S_{j, f (j)}\)。

したがって、\(\times_{j \in J} \cup_{l_j \in L_j} S_{j, l_j} \subseteq \cup_{f \in \times_{j \in J} L_j} \times_{j \in J} S_{j, f (j)}\)。

ステップ2:

\(s \in \cup_{f \in \times_{j \in J} L_j} \times_{j \in J} S_{j, f (j)}\)を任意のものとしよう。

\(s \in \times_{j \in J} S_{j, f (j)}\)、ある\(f \in \times_{j \in J} L_j\)に対して。

各\(j \in J\)に対して、\(s^j \in S_{j, f (j)}\)。

\(f (j) \in L_j\)であるから、\(s^j \in \cup_{l_j \in L_j} S_{j, l_j}\)。

したがって、\(s \in \times_{j \in J} \cup_{l_j \in L_j} S_{j, l_j}\)。

したがって、\(\cup_{f \in \times_{j \in J} L_j} \times_{j \in J} S_{j, f (j)} \subseteq \times_{j \in J} \cup_{l_j \in L_j} S_{j, l_j}\)。

ステップ3:

したがって、\(\times_{j \in J} \cup_{l_j \in L_j} S_{j, l_j} = \cup_{f \in \times_{j \in J} L_j} \times_{j \in J} S_{j, f (j)}\)。


参考資料


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