可数选择公理

科技工作者之家 2020-11-17

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(考虑为有理数的柯西序列的集合)。

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)。1

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):

设X是无限的。对于每个自然数n,设An是X的所有2n-元素子集的集合。因为X是无限的,每个An是非空的。对序列An应用ACω,便得到了序列(Bn:n=0,1,2,3,...),这里的每个Bn是有2n个元素的X的子集。

集合Bn可能是相交的,但是我们可以定义

C0=B0

Cn= 是Bn与所有Cj的并集的差集,j

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