有理数の可算性
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1 2の冪と奇数
\(2^a(2b+1)\) の形の表し方は1通り(Linj)。
Linj …
\(a , b , c , d \in \mathbb{M} , 2 ^ a \cdot ( 2 \cdot b + 1 ) = 2 ^ c \cdot ( 2 \cdot d + 1 ) \Longrightarrow a = c , b = d\) \(\blacktriangleleft\) \(\mathbb{W}.\) ,𝕄0s ,IND𝕄 ,suc𝕄 ,+𝕄 ,*𝕄 ,↑𝕄 ,1. ,2.2 有理数
2.1 順序対・写像
word(ss,s)F …
\(\mathsf{pr}\)abbr …
\(\langle X , Y \rangle\) ≈
\(\mathsf{pr} ( X , Y )\) word(s,s) …
\(\triangleleft\) \(\triangleright\)◁. …
\(\triangleleft \langle x , y \rangle = x\) ▷. …
\(\triangleright \langle x , y \rangle = y\) pr:0 …
\(\langle x_{0} , y_{0} \rangle = \langle x_{1} , y_{1} \rangle \Longleftrightarrow x_{0} = x_{1} , y_{0} = y_{1}\) \(\blacktriangleleft\) \(\mathbb{W}.\)word(ss,s) …
\(\times\)^^pr. …
\(X \times Y = \{ \langle x , y \rangle \mid x \in X , y \in Y \}\) \(X \to Y\) は \(X\) から \(Y\) への写像全体の集合、\(X \overset{S}{\to} Y\) は全射全体の集合。
word(ss,s) …
\(\to\) \(\stackrel{\rm S}\to\)→. …
\(X \to Y = \{ f \subset X \times Y \mid \forall x \in X . \exists! y \, \langle x , y \rangle \in f \}\) →S. …
\(X \stackrel{\rm S}\to Y = \{ f \in X \to Y \mid \forall y \in Y . \exists x \, \langle x , y \rangle \in f \}\) 2.2 整数と有理数
整数は自然数 \(n\) と \(-n\)、有理数は分数 \(a \div b\)(\(a\) は整数、\(b\) は 0 でない自然数)。
可算性には \(-\) と \(\div\) の性質(\(-0 = 0\) や約分など)は要らないので、何も仮定しません。
word(s,s) …
\(-\)word(ss,s) …
\(/\)word(,s) …
\(\mathbb{Z}\) \(\mathbb{Q}\)ℤ. …
\(\mathbb{Z} = \{ a \mid a \in \mathbb{M} \mathbin{\rm o\!r} \exists n \in \mathbb{M} . a = - n \}\) ℚ. …
\(\mathbb{Q} = \{ a / b \mid a \in \mathbb{Z} , b \in \mathbb{M} , b \neq 0 \}\) 3 主定理
自然数 \(k\) を \(2^m(2n+1)\) と表し(表し方は1通り=Linj)、\(m\) の偶奇で整数の符号を決めて、\(k\) に有理数 \(\pm i \div (n+1)\)(\(m = 2i\) なら \(+\)、\(m = 2i+1\) なら \(-\))を対応させる。\(k = 0\) は \(0 \div 1\) に送る。
どの有理数 \(a \div b\) も、\(b = n+1\)、\(a = i\) なら \(m = 2i\)、\(a = -i\) なら \(m = 2i+1\) として値に現れるので、この対応は全射。
\(\exists f \, f \in \mathbb{M} \stackrel{\rm S}\to \mathbb{Q}\) \(\blacktriangleleft\) \(\mathbb{W}.\) ,ax_s ,𝕄0s ,IND𝕄 ,suc𝕄 ,+𝕄 ,*𝕄 ,↑𝕄