冪集合の定義
冪集合の定義
ある集合\(A\)の部分集合全体の集合族を冪集合といい\(2^{A}\)で表す。
ある集合\(A\)の部分集合全体の集合族を冪集合といい\(2^{A}\)で表す。
(1)
\(A\in2^{A}\)は成り立つが、一般に\(A\nsubseteq2^{A}\)であるので注意。また\(\emptyset\in2^{A}\)と\(\emptyset\subseteq2^{A}\)はどちらも成り立つ。
(2)
\(A=\left\{ a,b\right\} \)のとき\(2^{A}=\left\{ \emptyset,\left\{ a\right\} ,\left\{ b\right\} ,\left\{ a,b\right\} \right\} \)なので\(A\in2^{A}\)は成り立つが、\(A\subseteq2^{A}\)は成り立たないので\(A\nsubseteq2^{A}\)となる。また冪集合は必ず空集合を含むので\(\emptyset\in2^{A}\)が成り立ち、空集合は任意の集合の部分集合であるので、\(\emptyset\subseteq2^{A}\)が成り立つ。
(3)
空集合の冪集合は\(2^{\emptyset}=\left\{ \emptyset\right\} \)となる。何故なら\(B\subseteq A\leftrightarrow B\in2^{A}\)なので\(A=\emptyset\)とすると、\(B\subseteq\emptyset\leftrightarrow B\in2^{\emptyset}\)となり、\(\emptyset\)の部分集合は\(\emptyset\)のみなので\(B=\emptyset\)とすると\(\emptyset\in2^{\emptyset}\)となり、\(\left\{ \emptyset\right\} =2^{\emptyset}\)となる。
また、
\begin{align*} 2^{2^{\emptyset}} & =2^{\left\{ \emptyset\right\} }\\ & =\left\{ \emptyset,\left\{ \emptyset\right\} \right\} \end{align*} \begin{align*} 2^{2^{2^{\emptyset}}} & =2^{\left\{ \emptyset,\left\{ \emptyset\right\} \right\} }\\ & =\left\{ \emptyset,\left\{ \emptyset\right\} ,\left\{ \left\{ \emptyset\right\} \right\} ,\left\{ \emptyset,\left\{ \emptyset\right\} \right\} \right\} \end{align*} となる。
(4)
1元集合\(\left\{ a\right\} \)の冪集合は\(2^{\left\{ a\right\} }=\left\{ \emptyset,\left\{ a\right\} \right\} \)となる。ページ情報
タイトル | 冪集合の定義 |
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(*)チェビシェフ多項式の超幾何表示
\[
T_{n}(x)=F\left(-n,n;\frac{1}{2};\frac{1-x}{2}\right)
\]
[定義]絶対収束と条件収束
\[
\sum_{k=1}^{\infty}\left|\alpha_{k}\right|<\infty
\]
演算子の作用と包含関係
\[
P\lor Q\Leftarrow P
\]