可数选择公理
公理化集合论的类似于选择公理的公理
可数选择公理,指示为ACω,是公理化集合论的类似于选择公理的一个公理。它声称非空集合的任何可数搜集都一定有选择函数保罗·寇恩证明了ACω在Zermelo-Fraenkel集合论(ZF)中是不可证明的。
简介
可数选择公理,指示为ACω,是公理化集合论的类似于选择公理的一个公理。它声称非空集合的任何可数搜集都一定有选择函数保罗·寇恩证明了ACω在Zermelo-Fraenkel集合论(ZF)中是不可证明的。
ZF + ACω足够证明可数多可数集合的并集是可数的。它还足够证明所有无限集合都是戴德金无限的(等价的说:有可数无限的真子集)。ACω对于开发数学分析特别有用,这里的很多结果依赖于实数的可数集合有选择函数(考虑为有理数柯西序列的集合)。
ACω是弱形式的选择公理(AC),它声称非空集合的“所有”搜集一定有一个选择函数。AC明确的蕴涵了依赖选择公理(DC),而DC足够证明ACω。但是ACω要严格弱于DC(而DC严格弱于AC)。
用法
作为应用ACω的例子,下面是所有无限集合是戴德金无限的一个证明(在ZF+ACω中):
选择公理
选择公理(英语:Axiom ofChoice,缩写AC)是数学中的一条集合论公理。这条公理声明,对所有非指标集族,总存在一个索引族,对每一个,均有。选择公理最早于1904年,由恩斯特·策梅洛为证明良序定理而公式化完成。
非正式地说,选择公理声明:给定一些盒子(可以是无限个),每个盒子中都含有至少一个小球,那么可以作出这样一种选择,使得可从每个盒子中恰好选出一个小球。在很多情况下这样的选择可不借助选择公理;尤其是在“盒子个数有限”和“存在具体的选择规则”(当每个盒子都恰好只有一个小球具有某项特征)这两种情况下。再举一个例子,假设有许多(甚至是无限)双鞋子,则我们可以选取每双鞋左边的鞋子构成一个具体的选择。然而,假设有无限双袜子(假设每双袜子都没有可区分的特征),在这种情况下,有效的选择只能通过选择公理得到。
尽管曾具有争议性,选择公理现在已被大多数数学家毫无保留地使用着,例如带有选择公理的策梅洛-弗兰克尔集合论(ZFC)。数学家们使用选择公理的原因是,有许多被普遍接受的数学定理,比如是吉洪诺夫定理,都需要选择公理来证明。现代的集合论学家也研究与选择公理相矛盾的公理,例如决定公理。
在一些构造性数学的理论中会避免选择公理的使用,不过也有的将选择公理包括在内。
参考资料
最新修订时间:2022-08-25 16:27
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概述
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