不可解无限集的例子

并非所有无限集都是相同的。区分这些集合的一种方法是询问集合是否可数无限。这样,我们说无限集合要么是可数的,要么是不可数的。我们将考虑无限集的几个例子,并确定其中哪些是不可解释的

可数无限

我们首先排除了无限集的几个例子。我们会立即想到的许多无限集合被发现是可数无限的。这意味着它们可以与自然数字一一对应。

自然数,整数和理性数都是无限的。任何可数无限集合的并集或交集也是可数的。任何数量的可数集合的笛卡尔积都是可数的。可数集合的任何子集也是可数的。

Uncountable

引入不可解集的最常见方式是考虑实数的区间(0,1)。从这个事实来看,一对一函数fx)=bx+a。这是一个直接的推论,表明实数的任何区间(ab)都是不可分割的无限的。

整组实数也是无法解释的。显示这一点的一种方法是使用一对一切线函数fx)=tanx。这个函数的域是区间(-π/2,π/2),一个不可展开的集合,范围是所有实数的集合。

其他不可解释的集合

基本集合理论的运算可以用来产生更多不可逆无限集合的例子:

  • 如果AB的子集并且A是不可拆卸的,则B也是如此。这提供了一个更直接的证据,证明整个实数集是不可解的。
  • 如果a是不可解的,而B是任何集合,那么并集71 A 72 U 73 B 74也是不可解的。如果77 A 78是不可解的,79 B 80是任意集合,那么笛卡尔积81 A 82 x 83 B 84也是不可解的。如果87 A 88是无限的(甚至是可数无限的),那么89 A 90的幂集是不可解的。91

另外两个彼此相关的例子有些令人惊讶。并非实数的每个子集都是不可分割的无限的(实际上,合理的数字形成了也是密集的实的可数子集)。某些子集是无限的。

这些不可分割的无限子集之一涉及某些类型的十进制扩展。如果我们选择两个数字并仅用这两个数字形成每个可能的小数展开,则得到的无限集合是不可估计的。

另一组构建起来更复杂,也无法解析。从关闭间隔[0,1]开始。删除此集合的中间三分之一,得到[0,1/3]U[2/3,1]。现在删除集合中每个剩余部分的中间三分之一。因此(1/9,2/9)和(7/9,8/9)被移除。我们继续以这种方式。在删除所有这些间隔之后保留的点集不是间隔,但是,它是不可分割的无限。这套叫做Cantor套。

有无限多的不可解集合,但上面的例子是一些最常见的集合。

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