logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - uczelnie wyższe » zadanie

Logika, zadanie nr 3101

ostatnie wiadomości  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwiązanie

karaoken
postów: 6
2015-01-22 22:27:30

1. Jaka jest moc zbioru {$(x,y) \in Q^{2}: x^{2} + y^{2} =1$}

2. Jakie są moce zbiorów wszystkich ciągów liczb rzeczywistych zbieżnych do zera i całkowitych zbieżnych do zera?

3. Jaka jest moc zbioru
a.{$X \subset N:|X|< \aleph_{0} $},
b.{$X \subset N:|X|= \aleph_{0}$},
c.{$X \subset R:|X|< \aleph_{0}$},
d.{$X \subset R:|X|= \aleph_{0}$}


karaoken
postów: 6
2015-01-22 22:29:20

Wyników potrafię się domyślić, nie wiem jednak jak dobrze udowodnić.

btw nie da się tu postów edytować?


kebab
postów: 106
2015-01-23 00:07:04

1.
$A=\{ (x,y)\in Q^2 : x^2+y^2=1 \}$

Moc zbioru $A$ jest co najwyżej $\aleph_0$ bo moc zbioru wszystkich par liczb wymiernych wynosi $\aleph_0$
Czyli $|A|\le \aleph_0$

Ale zbiór $A$ jest nieskończony bo np. $(x,y)=\left(\frac{2n}{n^2+1},\frac{n^2-1}{n^2+1}\right)$

Zatem $|A|=\aleph_0$

Wiadomość była modyfikowana 2015-01-23 00:07:46 przez kebab

tumor
postów: 8070
2015-01-23 06:24:59

2. Całkowite zbieżne do zera powiedzieć łatwo, będzie $\aleph_0$. Ciąg taki musi mieć począwszy od n-tego miejsca zera, dla pewnego n naturalnego. Na wcześniejszych n-1 miejscach może mieć dowolne liczby całkowite. Ilość ciągów mających zera od pierwszego miejsca jest skończona, od drugiego - nieskończona przeliczalna, od trzeciego - nieskończona przeliczalna etc, stąd zbiór wszystkich ma moc jak przeliczalna suma zbiorów przeliczalnych.



Wiadomość była modyfikowana 2015-02-07 10:46:10 przez tumor

tumor
postów: 8070
2015-01-23 06:37:21

3.
a) skończonych podzbiorów N jest przeliczalnie wiele, argumentacja jak w zadaniu 2. Podzbiorów zeroelementowych jest skończenie wiele, podzbiorów jednoelementowych nieskończenie przeliczalnie wiele, dwuelementowych nieskończenie przeliczalnie wiele (il. kartezjański zbiorów przeliczalnych to zbiór przeliczalny), etc.
Sumujemy, a przeliczalna suma zbiorów przeliczalnych jest zbiorem przeliczalnym.

b) skoro podzbiorów N jest $2^{\aleph_0}=\mathbb{c}$, a skończonych jest $\aleph_0$, to nieskończonych...

c) argumentacja analogiczna do a). Podzbiorów jednoelementowych jest $\mathbb{c}$, dwuelementowych...

d) argumentacja jak w b), skoro wszystkich podzbiorów R jest $2^\mathbb{c}$, a skończonych jest..., to nieskończonych...


karaoken
postów: 6
2015-01-23 16:49:36

Podzbiorów N jest $2^{\aleph_{0}}$ bo jeżeli zbiór ma n elementów to ilość jego podzbiorów to $2^{n}$, nie muszę tego udowadniać?

I właściwie to ile jest tych podzbiorów nieskończonych R, bo mi wygląda na to że więcej niż c, co to znaczy większe niż c?

To samo w zadaniach:

1. Pokaż że $n \cdot \aleph_{0}=\aleph_{0} ^{n}=\aleph_{0}$ dla każdej liczby naturalnej n>0. Wyznacz liczbę $\aleph_{0} ^{\aleph_{0}}$

Dlaczego takie coś zachodzi? W normalnych liczbach to nie ma sensu.

2.Udowodnij, że jeśli A jest zbiorem nieskończonym, to $\left| A\right|<\left| A ^{A} \right|$

Co to znaczy moc A do potęgi A? Jakby była moc A do potęgi mocy A to OK ale tak to nie wiem co to w ogóle znaczy.


tumor
postów: 8070
2015-01-23 18:23:55

Olaboga, ktoś się nie uczy na bieżąco. :)

Moc zbioru N (a także Q, Z, $N^2$, $N^n$,...) oznaczamy $\aleph_0$.
Moc zbioru R (a także R\backslash Q, C, $R^n$) oznaczamy $\mathbb{c}$.

Jeśli x jest mocą zbioru A, to:
każdy podzbiór wyznacza funkcję charakterystyczną, czyli katą, która elementom podzbioru przyporządkowuje 1, a pozostałym 0. Ilość funkcji $A\to \{0,1\}$ oznaczamy $2^x$. Dla zbiorów skończonych pokrywa się to z normalnym potęgowaniem.

Moc zbioru liczb rzeczywistych jest równa mocy zbioru P(N)=$2^N$, czyli zbioru potęgowego N, czyli rodziny wszystkich podzbiorów N.

Dla KAŻDEGO zbioru A jego zbiór potęgowy ma WIĘKSZĄ moc niż A (nie równą). Dlatego moc rodziny wszystkich podzbiorów R to więcej niż moc R. Dowód tego twierdzenia powinien być na wykładzie, bywa też w podręcznikach teorii mnogości.

Jeśli skończonych podzbiorów R jest $\mathbb{c}$, a wszystkich $2^\mathbb{c}$, to nieskończonych jest $2^\mathbb{c}-\mathbb{c}=2^\mathbb{c}$. Liczby kardynalne określające moce zbiorów nieskończonych odejmują się tak właśnie. :)

---

1. Moc liczb naturalnych to $\aleph_0$, moc liczb całkowitych to $2*\aleph_0$, bo naturalne dodatnie i ich przeciwieństwa, ale istnieje bijekcja z naturalnych (dodatnich) na całkowite, na przykład dana wzorami
$f(n)=n/2$ dla n parzystych
$f(n)=-(n-1)/2$ dla n nieparzystych

Zatem moce N i Z są równe. Czyli $2*\aleph_0=\aleph_0.$
Rozumując analogicznie $2*\aleph_0=3*\aleph_0$, stąd $n*\aleph_0=\aleph_0.$

Podobnie istnieje bijekcja z $N^2$ na $N$ dana wzorem
$f(n,m)=2^{n-1}(2m-1)$ (rozumiem tu naturalne bez zera, ale po drobnej przeróbce wzór będzie dobry dla naturalnych z zerem). Stąd $\aleph_0^2=\aleph_0$. Znów przez indukcję mamy $\aleph_0^n=\aleph_0$



tumor
postów: 8070
2015-01-23 18:34:12

2. Zbiór $A^A$ proponuję rozumieć jako zbiór wszystkich funkcji z A w A.

Jeśli A ma co najmniej dwa elementy, to wszystkich funkcji z A w A jest nie mniej niż funkcji charakterystycznych, czyli nie mniej niż $2^{|A|}$.
Zatem mamy
$|A|\le 2^{|A|}\le |A^A|$
Pokażemy, że pierwsza z nierówności jest ostra.

Niech $f:A\to P(A)$. Ostrość nierówności powyżej jest równoważna twierdzeniu, że f nie jest bijekcją.
Niech $B=\{x\in A: x\notin f(x)\}$
Wówczas $B\in P(A)$ oraz B nie jest dla żadnego $a\in A$ równe f(a). Zatem f nie jest bijekcją. Zatem $|A|<|P(A)|$.

---


karaoken
postów: 6
2015-02-07 10:28:09

Ktoś robił 3d. na tablicy i wyszła odpowiedź c a Ty napisałeś że $2^{c}$ kto ma rację?:)


tumor
postów: 8070
2015-02-07 10:48:18

Ktoś. Napisałem, że rozumowanie jest analogiczne, a nie jest, bo źle przeczytałem przykład. :)
Funkcji z N w R jest $c^{\aleph_0}=c$,

strony: 1

Prawo do pisania przysługuje tylko zalogowanym użytkownikom. Zaloguj się lub zarejestruj





© 2019 Mariusz Śliwiński      o serwisie | kontakt   drukuj