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基數是什麼意思?

一、二、三、…十、…百、…千、…萬等普通整數;作為計算標準或起點的數目。

基數(cardinal number)在數學上,是集合論中刻畫任意集合大小的一個概念。兩個能夠建立元素間一一對應的集合稱為互相對等集合。例如3個人的集合和3匹馬的集合可以建立一一對應,是兩個對等的集合。

稱兩個集M與N為有相同基數,即|M|=|N|,若存在雙射φ:M→N。且|M|≤|N|,若存在單射φ:M→N。

根據對等這種關係對集合進行分類,凡是互相對等的集合就劃入同一類。這樣,每一個集合都被劃入了某一類。任意一個集合A所屬的類就稱為集合A的基數,記作|A|(或cardA)。這樣,當A 與B同屬一個類時,A與B 就有相同的基數,即|A|=|B|。而當 A與B不同屬一個類時,它們的基數也不同。

如果把單元素集的基數記作1,兩個元素的集合的基數記作2,等等,則任一個有限集的基數就與通常意義下的自然數一致 。空集的基數也記作0。於是有限集的基數也就是傳統概念下的“個數”。但是,對於無窮集,傳統概念沒有個數,而按基數概念,無窮集也有基數,例如,任一可數集(也稱可列集)與自然數集N有相同的基數,即所有可數集是等基數集。不但如此,還可以證明實數集R與可數集的基數不同。所以集合的基數是個數概念的推廣。

基數可以比較大小。假設A,B的基數分別是a,β,即|A|=a,|B|=β,如果A與B的某個子集對等,就稱 A 的基數不大於B的基數,記作a≤β,或β≥a。如果 a≤ β,但a≠β( 即A與B不對等 ),就稱A的基數小於B的基數,記作a<β,或β>a。在承認選擇公理的情況下,可以證明基數的三歧性定理——任何兩個集合的基數都可以比較大小,即不存在集合A和B,使得A不能與B的任何子集對等,B也不能與A的任何子集對等。

基數可以進行運算 。設|A|=a ,|B|=β,定義 a+β=|{(a,0):a ∈ A} ∪ {(b,1):b ∈ B}|。另,a與β的積規定為|AxB|,A×B為A與B的笛卡兒積。

基數是什麼意思?

對每一個基數,存在一個最小比它大的基數。這在自然數當然是對的。自然數集的基數是 ,康托爾稱下一個是 ,相類似的,還定義瞭如下一個序列:

注意 。連續統假設猜想,就是 。

連續統假設是與一般集論公理(即Zermelo-Fraenkel 公理系統加上選擇公理)獨立的。

更一般的假設,即 。

廣義連續統假設,就是對所有無窮基數 ,都不存在界乎 與 之間的基數。

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