互いに素な集合と対角集合の関係
互いに素な集合と対角集合の関係
集合\(X\)の部分集合\(A,B\subseteq X\)に対し、以下が成り立つ。
\[ A\cap B=\emptyset\Leftrightarrow\left(A\times B\right)\cap\Delta_{X}=\emptyset \]
集合\(X\)の部分集合\(A,B\subseteq X\)に対し、以下が成り立つ。
\[ A\cap B=\emptyset\Leftrightarrow\left(A\times B\right)\cap\Delta_{X}=\emptyset \]
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\(\Delta_{X}\)は\(X\)の対角集合\(\Rightarrow\)
\(A\cap B=\emptyset\)のとき、\begin{align*} \left(A\times B\right)\cap\Delta_{X} & =\left(A\times B\right)\cap\left\{ \left(x,y\right)\in X\times X;x=y\right\} \\ & \subseteq\left\{ \left(x,y\right)\in A\times B;x\ne y\right\} \cap\left\{ \left(x,y\right)\in X\times X;x=y\right\} \\ & =\emptyset \end{align*} となるので、\(\left(A\times B\right)\cap\Delta_{x}=\emptyset\)となる。
従って\(\Rightarrow\)が成り立つ。
\(\Leftarrow\)
対偶で示す。\(A\cap B\ne\emptyset\)のとき、\(\left(A\times B\right)\cap\Delta_{X}\ne\emptyset\)を示せばいい。
\(A\cap B\ne\emptyset\)なのである元\(a\in X\)が存在し\(a\in A\land a\in B\)となる。
このとき、\(\left(a,a\right)\in A\times B\)となり、対角集合の定義より、\(\left(a,a\right)\in\Delta_{X}\)なので、\(\left(a,a\right)\in\left(A\times B\right)\cap\Delta_{X}\ne\emptyset\)となる。
故に対偶が示されたので\(\Leftarrow\)が成り立つ。
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これより\(\Rightarrow\)と\(\Leftarrow\)が成り立つので\(\Leftrightarrow\)が成り立つ。ページ情報
タイトル | 互いに素な集合と対角集合の関係 |
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連結と非連結の定義
\[
\exists O_{1},O_{2}\in\mathcal{O},X=O_{1}\cup O_{2}\land O_{1}\cap O_{2}=\emptyset\land O_{1}\ne\emptyset\land O_{2}\ne\emptyset
\]
気付かないと解けないかも
\[
\int_{0}^{\infty}\frac{1}{\left(1+x\right)\left(a^{2}+\log^{2}x\right)}dx=?
\]
項別積分と項別微分
\[
\sum_{k=1}^{\infty}\int_{a}^{b}f_{k}\left(x\right)dx=\int_{a}^{b}\sum_{k=1}^{\infty}f_{k}\left(x\right)dx
\]
フーリエ級数展開でのベッセルの不等式
\[
\sum_{k=-n}^{n}\left|C_{k}\right|^{2}\leq\frac{1}{2\pi}\int_{-\pi}^{\pi}\left|f\left(x\right)\right|^{2}dx
\]