高校~大学学部レベル質問スレat MATH
高校~大学学部レベル質問スレ - 暇つぶし2ch1005:132人目の素数さん
16/06/06 12:55:16.41 7BpBxd+J.net
今、読んでいる本で分からない箇所にまた出くわしました。
まず、その本には、
------------------------------------------------------------------
集合 A 上の順序 ≦ が整列になるための必要十分条件は、
A の空でない任意の部分集合 B に必ず( ≦ に関する)最小元が存在する
ことである。
------------------------------------------------------------------
と書いてあります。その後に、
------------------------------------------------------------------
定理4.2
<A, ≦> を整列順序集合とする。任意の要素 a ∈ A に対し、 a0 ≦ a となる
A の極小元 a0 が存在する。
------------------------------------------------------------------
と書いてあります。そして、その証明が以下の画像のように書かれています:
URLリンク(imgur.com)
そこで、質問です。
なぜ、↑のようにわざわざ証明をしているのでしょうか?
「<A, ≦> は整列順序集合だから、最小限 m が存在する。
a0 := m とすればよい。」とだけ書けば済むと思うんです。

1006:132人目の素数さん
16/06/06 14:25:49.65 7BpBxd+J.net
すみませんが、またまた質問があります。
URLリンク(imgur.com)
↑の画像の(2) ⇒ (1)が今読んでいる本では証明が省略されているので、自分で証明を試みました。
ただ、すこし自信がありません。
証明は以下で、あっているでしょうか?

1007:132人目の素数さん
16/06/06 14:26:19.85 7BpBxd+J.net
R を集合 A 上の二項関係とする。このとき
2) R に関する構造帰納法が成立すると仮定する。

1) R は整礎である。
【証明】
以下の定理4.1を利用して証明する。
定理4.1:
集合 A 上の2項関係 R が整礎であるための必要十分条件は、 A の要素の列 <a_n | n ∈ N> ですべての i ∈ N に対し、
a_(i+1) R a_i かつ a_(i+1) ≠ a_i となるものは存在しないことである。

A の任意の要素 x に対して、 a_0 = x、a_(i+1) R a_i かつ a_(i+1) ≠ a_i
となるような A の要素の列 <a_n | n ∈ N> が存在しないことを R に関する
構造帰納法により証明する。
x R y かつ x ≠ y となるすべての x について、
a_0 = x、a_(i+1) R a_i かつ a_(i+1) ≠ a_i
となるような A の要素の列 <a_n | n ∈ N> が存在しない
と仮定する。
このとき、
a_0 = y、a_(i+1) R a_i かつ a_(i+1) ≠ a_i
となるような A の要素の列 <a_n | n ∈ N> が存在すると仮定すると
矛盾が起きることを以下で示す。
x := a_1
b_i := a_(i+1) (i = 0, 1, …)
とおく。
仮定により、 x R y かつ x ≠ y であり、
b_0 = x、 b_(i+1) R b_i かつ b_(i+1) ≠ b_i
であるから、
「x R y かつ x ≠ y となるすべての x について、
a_0 = x、a_(i+1) R a_i かつ a_(i+1) ≠ a_i
となるような A の要素の列 <a_n | n ∈ N> が
存在しない」という仮定に反する。
よって、
a_0 = y、a_(i+1) R a_i かつ a_(i+1) ≠ a_i
となるような A の要素の列 <a_n | n ∈ N> は存在しない。
以上より、構造帰納法により、 A の任意の要素 x に対して、
a_0 = x、a_(i+1) R a_i かつ a_(i+1) ≠ a_i
となるような A の要素の列 <a_n | n ∈ N> が存在しないことが
示された。
定理4.1により、 R は整礎である。
【証明終わり】

1008:132人目の素数さん
16/06/06 16:56:13.90 fk4i0hhd.net
>>976
合ってるけど、その定理4.1は従属選択公理を使わないと
導けないので、あまり好きではない。
基本的に、点列の議論に落とし込むときには、
そこで従属選択公理が必要になることが多い。
点列の議論をしなくても、 構造帰納法⇒整礎 は導ける。

1009:132人目の素数さん
16/06/06 17:32:30.55 cSauNd7/.net
選択公理のない整列集合って意味あるのか?

1010:132人目の素数さん
16/06/06 17:45:31.42 7BpBxd+J.net
>>977
ありがとうございました。
選択公理は何が言いたいのかよく分かっていません。
勉強してみようと思います。

1011:132人目の素数さん
16/06/06 21:32:07.78 fk4i0hhd.net
>>979
点列は帰納的な手順で構成するのが一般的。
しかし、a_1,…,a_i までの点列が構成できたときに、
a_{i+1}をどうやって選び出すのかが問題になる。
a_{i+1}の候補が保証されていても、その候補の中から
1つ選び出さなければならない。普通はそこで、
従属選択公理が必要になる。

1012:132人目の素数さん
16/06/07 18:10:03.50 y24GgR47.net
>>980
ありがとうございます。
選択公理がなぜ必要なのかが理解できません。
選択公理が本当に必要なことを理解するには、選択公理が他の公理から独立である
ということの証明を読まなければならないのでしょうか?
それと、他にも無意識的に使っているが公理としなければならないものがあるのでは
ないかと考えてしまいます。

1013:132人目の素数さん
16/06/07 19:06:53.44 EgoicPeA.net
>>981
定理4.1の証明に従属選択公理が「必須」であることの証明は、実は俺も知らない。
定理4.1のような、点列に関する議論を普通に行うと、
「どうしても従属選択公理を使ってしまう」という経験則は知っている。
なぜなら、点列の構成においてa_{i+1}を作るときに、実際にそこで1つ
元を選び出さなければならず、その行為はまさに属選択公理だからだ。
一般に、可算無限回の手続きがあって、その中の各ステップで1つずつ
何かを選び出しているとき、その行為は従属選択公理そのものである。

1014:132人目の素数さん
16/06/07 19:07:31.61 BSGTwmRQ.net
証明じゃなくググって説明を読め
探せば納得できる説明も見つかるだろ

1015:132人目の素数さん
16/06/07 20:55:30.48 M0ITkbib.net
ある条件を満たすものが存在する(もしくは、ある集合が空でない)という仮定の下で
その条件を満たすもの(その集合の元)をaと表して、aに関して議論する
これは数学の証明で当たり前に行われている推論方法の一つ
ただし、証明はこのような推論の有限回の積み重ねでなければならない
無限に長い証明というものは認めない
件の点列の議論をそのまま読むと
「ある条件を満たすものをa_1と表す」 「別のある条件を満たすものをa_2と表す」 「そのまた別のある条件を満たすものをa_3と表す」 …
というように無限回の推論を行っていることになり、このままでは証明として正当化できない
そこで、この種の議論を正当化するために
「空でない集合からなる集合族(A_i)があるとき、各集合A_iから元を一斉に選び出す写像fの存在を保証する
つまりf(A_i) = a_i ∈ A_i」
という選択公理を認めることにより、件の点列の議論を疑似的に正当化する

1016:132人目の素数さん
16/06/07 21:31:45.89 BSGTwmRQ.net
ところで、無限推論を認めると矛盾する例ってあったかな?

1017:132人目の素数さん
16/06/07 22:16:22.12 J28iYUpe.net
おばかさんなんで、
従属選択公理と可算選択公理の違いがわかりません。
教えて、えらいひと。
選択公理と可算選択公理の違いは、わかります。

1018:132人目の素数さん
16/06/07 22:23:25.59 +hi5ZoTT.net
次スレだけど高校範囲はすでにあるから
大学学部レベル質問スレにしない?

1019:132人目の素数さん
16/06/07 22:32:56.71 Dv9Gubi0.net
埋め

1020:132人目の素数さん
16/06/07 22:48:29.40 +hi5ZoTT.net
次スレ
大学学部レベル質問スレ 2単位目 [無断転載禁止]©2ch.net
スレリンク(math板)

1021:132人目の素数さん
16/06/08 13:13:27.58 4DqAgVj4.net
>>986
「必要なとき」と「一斉に」

1022:¥ ◆2VB8wsVUoo
16/06/08 22:52:50.44 qOgoDwjT.net


1023:¥ ◆2VB8wsVUoo
16/06/08 22:53:09.66 qOgoDwjT.net


1024:¥ ◆2VB8wsVUoo
16/06/08 22:53:28.74 qOgoDwjT.net


1025:¥ ◆2VB8wsVUoo
16/06/08 22:53:47.50 qOgoDwjT.net


1026:¥ ◆2VB8wsVUoo
16/06/08 22:54:06.46 qOgoDwjT.net


1027:¥ ◆2VB8wsVUoo
16/06/08 22:54:24.15 qOgoDwjT.net


1028:¥ ◆2VB8wsVUoo
16/06/08 22:54:42.29 qOgoDwjT.net


1029:¥ ◆2VB8wsVUoo
16/06/08 22:55:12.07 qOgoDwjT.net


1030:¥ ◆2VB8wsVUoo
16/06/08 22:55:32.53 qOgoDwjT.net


1031:¥ ◆2VB8wsVUoo
16/06/08 22:55:52.80 qOgoDwjT.net


1032:132人目の素数さん
16/06/08 23:02:07.52 rB7pydo1.net
猫埋め

1033:132人目の素数さん
16/06/09 00:19:58.73 QYPhPqLC.net
猫しぐさ

1034:1001
Over 1000 Thread.net
このスレッドは1000を超えました。
もう書けないので、新しいスレッドを立ててくださいです。。。
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