定理1.6.3 设R是从集合X到集合Y的一个关系,则对于集合X的任何一个非空子集族
,有
证明(略)(这个定理对关系成立,当然对映射更成立.注意这两个公式,一个是等式,一个是包含于关系.)
定理1.6.4 设X和Y是两个集合,f:X→Y.则对于集合Y的任何一个非空子集族
,有
简言之,集族的原象保持集族的并 与交运算. 证明(略) 作业:
熟练记忆这3个定理!
§1.7 可数集,不可数集,基数
定义1.7.1 设X是一个集合.如果X是空集或者存在正整数n∈N使得集合X和集合{1,2,?,n}之间有一个一一映射,则称集合X是一个有限集,不是有限集的集合称为无限集;如果存在一个从集合X到正整数集
的单射,则称集合X是一个可数集,不是可数集的集合
称为不可数集.(注意:无限集可能是可数集,也可能是不可数集)
21
显然,凡有限集皆是可数集,但可数集可为无限集.例如,正整数集
本身便是一个可数集,但它不是有限集.
定理1.7.1 任何可数集的任何一个子集都是一个可数集. 定理1.7.2 设X和Y是两个集合,f:X→Y是一个映射.如果X是可数集,则f(X)也是一个可数集.
定理1.7.3 集合X是一个可数集当且仅当存在从正整数集集合X的一个满射.
定理1.7.4 如果集合X和集合Y都是可数集,则笛卡儿积X×Y也是一个可数集.特别,集合 定理1.7.5 设对于每一个γ∈Γ,
×
是一个可数集.
到
是一个集族.如果指标集Γ是可数集并且也是可数集,则并集
是可数集.
定理1.7.8 实数集合R是不可数集. 作业:
以上这些定理均要熟练记忆,证明过程不要求记.
§1.8 选择公理(略)
本章总结:
本章是点集拓扑学的预备知识,点集拓扑学需要对集合进行各种运算,因此就必须熟记本章的各种有关集合的运算公式:
22
(1)若干个集合的并、交、差运算:定义1.2.1与定理 1.2.1,定义1.6.1与定理1.6.2
(2)若牵涉到两个空间之间集合的关系,则就要用到:定义 1.5.2,定理1.5.2,定理1.6.4与定理1.6.3(此定理中的关系R当然适用于映射f),及课本P23习题1.2.
另:本章中有关等价类的概念及乘积空间,乘积空间到分空间的投射等概念也要深刻地理解好.
23