集合論

集合論

クラスと真のクラスの定義と性質

\[C=\left\{ X;X\text{は集合で}\psi\left(X\right)\text{を満たす}\right\} \]
順序集合

全順序集合での順序写像・順序単射と全単射

順序集合

有向集合と有向点列の定義

\[\forall a,b\in\Lambda,\exists c\in\Lambda,a\preceq c\land b\preceq c\]
集合演算

集合族演算の補集合と分配法則

\[\left(\bigcup_{\lambda\in\Lambda}A_{\lambda}\right)\cap B=\bigcup_{\lambda\in\Lambda}\left(A_{\lambda}\cap B\right)\]
集合演算

集合族の添え字集合が空集合

\[\bigcup_{\lambda\in\emptyset}A_{\lambda}=\emptyset\]
集合演算

集合族の和集合・積集合の定義

\[\bigcup_{\lambda\in\Lambda}A_{\lambda}=\left\{ x;\exists\lambda\in\Lambda,x\in A_{\lambda}\right\} \]
集合演算

和集合・積集合から成り立つ関係

\[A\cap B=C\Rightarrow A\cup B^{c}=C\cup B^{c}\]
集合演算

集合の演算その他

\[A\cup B=A\cap B\Leftrightarrow A=B\]
集合演算

対称差集合の演算

\[A\bigtriangleup B=A^{c}\bigtriangleup B^{c}\]
集合演算

差集合の演算

\[\left(A\setminus B\right)\setminus C=A\setminus\left(B\cup C\right)\]
集合演算

否定包含関係を含む式

\begin{align*}A\nsubseteq B & \Leftrightarrow B^{c}\nsubseteq A^{c}\\ & \Leftrightarrow A\cap B^{c}\ne\emptyset\\ & \Leftrightarrow B\subsetneq B\cup A\\ & \Leftrightarrow A\cap B\subsetneq A\\ & \Leftrightarrow A\setminus B\ne\emptyset\end{align*}
集合演算

等号なし包含関係を含む式

\[A\subsetneq B\Rightarrow A\subseteq B\]
集合演算

包含関係を含む式

\[A\subseteq A\cup B\]
集合演算

量化子と集合

\[\forall x\in X,x\in A\Leftrightarrow A=X\]
集合演算

空集合と全体集合を含む集合演算

\[A\cup A^{c}=X\]
集合演算

集合の演算の基本

\[A\cup\left(A^{c}\cap B\right)=A\cup B\]
集合演算

集合の演算の定義

\[A\cup B=\left\{ x;x\in A\lor x\in B\right\} \]
濃度

可算集合と無限集合の濃度

無限濃度で最小の濃度は可算集合の濃度である。
順序集合

テューキーの補題

有限性をもつ空でない集合族$\mathcal{A}$に対し、包含関係を順序とする半順序集合$\left(\mathcal{A},\subseteq\right)$に極大元が存在する。
写像

写像の標準分解

\[f:X\stackrel{f'}{\longrightarrow}X/R_{f}\stackrel{g}{\longrightarrow}\ran\left(f\right)\stackrel{I_{g}}{\longrightarrow}Y\]
集合演算

集合族の和集合・積集合の性質

\[\forall B\in\mathcal{A},B\subseteq\bigcup\mathcal{A}\]
整徐関係

整除関係と大小関係

\[\forall a,b\in\mathbb{N},a\mid b\rightarrow a\leq b\]
整徐関係

整除関係の性質

\[a\mid b\land b\mid a\leftrightarrow\left|a\right|=\left|b\right|\]
整徐関係

整除関係の基本的な値

\[\forall a\in\mathbb{Z},\pm1\mid a\]
整徐関係

整徐関係と半順序関係

整徐関係

整徐関係の定義

\[\exists n\in\mathbb{Z},a=bn\rightarrow b\mid a\]
順序集合

ツォルンの補題

帰納的順序集合$\left(X,\preceq\right)$は極大元をもつ。
順序集合

集合族の有限性・鎖・帰納的順序集合の定義

\[A\in\mathcal{A}\Leftrightarrow\forall B\subseteq A,\left|B\right|<\infty\rightarrow B\in\mathcal{A}\]
順序集合

超限帰納法

\[P\left(\min X\right)\land\forall x\in X,\left(\forall a\prec x,P\left(a\right)\right)\rightarrow P\left(x\right)\Rightarrow\forall x\in X,P\left(x\right)\]
順序集合

整列可能定理

任意の集合は適当な順序を定めることによって整列集合にできる。