2011-04-15

[離散]有關可數的問題

這題是要證明不可數,為什麼需要找1-1且onto的函數?
可數、不可數,不是只要找到1-1函數就可以了

8 則留言:

線代離散助教(wynne) 提到...

什麼時候要找1-1, 什麼時候要onto, 不是只看可數還是不可數, 主要還是要看你要證的是什麼, 看你想證的是哪個集合的cardinality比較多, 或者是一樣多, 當我們想要證明兩個集合的個數一樣多時我們就會想要找一個bijective function

這裡要找1-1且onto的函數主要是為了要證明(0,1)的個數不可能為|N|, 也就是說如果我們能證明(0,1)的cardinality不可能和可數集一樣多, 這樣就算是證明了(0,1)為不可數集, 所以這裡我們所用的證明方法, 就是利用矛盾證法來說明假設(0,1)與Z+的個數一樣多的話, 就會導致矛盾(因為Z+為可數集), 而要假設(0,1)與Z+的個數一樣多的方法就是假設存在一個f:Z+->(0,1), f為1-1且onto

Loxis 提到...
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Loxis 提到...

感謝助教,不過我還有些疑問
因為我有看到推廣2-2,"A為無限集,若存在f:A->Z+為1-1,則A為可數集"
,可是本題解的第一行也說了他"不是有限集",所以(0,1)是無限集,因此我只要找出他不可能存在一個f:(0,1)->Z+為1-1,就可得證了(一樣用矛盾證法),這樣的證法也可以嗎?還有是不是這種函數(f:(0,1)->Z+)比較難找,所以才不往這個地方證?

月戀星辰 提到...

若存在f:A->Z+為1-1,則A為可數集
似於 P→Q
但非P→非Q是不對的
所以我認為,
不存在1-1無法因此證出A為不可數集

以上淺見..

線代離散助教(wynne) 提到...

這個問題還滿有趣的, Loxis的想法有一半是對的
只是看起來你好像是運氣很好, 誤打誤撞對的

就如同月同學所提醒的, 單就推廣2-2的邏輯來看, 不存在f:(0,1)->Z+為1-1的確並不能保證(0,1)就不是可數集, 但是, "不存在f:(0,1)->Z+為1-1則(0,1)為不可數集"這句話其實是對的, 為甚麼呢? 因為根據定義, "(0,1)為可數集=>存在f:(0,1)->Z+為1-1且onto", 所以只要"存在f:(0,1)->Z+為1-1"不成立, 那"(0,1)為可數集"也不會成立 (~q->~p)

因為我們知道(0,1)為無限集, 而Z+又是最小的無限集, 所以我們想證的是(0,1)確實會比Z+要來得多, 那如果要用矛盾證法, 就應該是要去假設(0,1)不比Z+多來產生矛盾點, 其方法有二, 一種是假設存在f:(0,1)->Z+為1-1 (這也就是Loxis的想法), 另一種是假設存在f:Z+->(0,1)為onto (對角線論證一般所採取的就是這一種)

Loxis 提到...

感謝月大跟助教~
還想請問助教,為什麼我看定義是寫說"存在f:A->Z+為1-1且ontoA=>為可數集",因為課本是文字敘述,我自己把它解讀成若P則Q的型式,是這樣解讀有誤,還是它其實是雙向定義的?

線代離散助教(wynne) 提到...

只要是定義都是雙向的, 我們一般會寫成像這樣: "若...則稱之為...", 表面上看起來是只有單向, 但這其實只是口語或文字表達上的慣用方式而已, 這點還滿重要的, 要記得喔

Loxis 提到...

定義都是雙向的,懂了
謝謝助教!