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Real Analysis 3

实变函数3 -- 可列集和连续统

上海交通大学刘成杰实变函数课堂笔记

Proposition:设有集合\(A, B,\) A为可列集。

  1. \(B\)为有限集,则\(A \cup B, A - B\)可列。
  2. \(A_1, ... A_m\)为可列集,\(\overset{m}{\underset{i=1}{\cup}} A_i\)为可列集。
  3. \(B\)为无穷集,则\(\exists B^* \subset B, s.t. \ B*\)为可列集。
  4. \(B\)为无穷集,则\(B \cup A \sim B.\)
  5. \(B\)为无穷集 iff \(\exists B^* \subset B, s.t. B^* \sim B.\)

有理数集,实数集的势:

Proposition:

  1. \(\mathbb{Q} \sim \mathbb{N}.\)
  2. 可列个可列集的并仍为可列集。
  3. 对集合\(A\)及其幂集\(2^A,\)\(2^A > A.\)
  4. \(\mathbb{R}\sim[0,1]\sim(0,1]\sim[0,1)\sim(0,1).\)
  5. \(2^{\mathbb{N}} \sim \mathbb{R}.\)

Theorem: \(\mathbb{R}\)不可列.

proof:[[TODO]]

Corollary: 1. 代数数(整系数多项式的根)可列。 2. 超越数要比代数数多得多。

Hilbert 第一问题:连续统假设是否能够被证明?

连续统假设: \(\aleph_0\)为可列集的势, \(c\)为连续统的势。则有 \[ c = \aleph_1, \] 即不存在集合\(A\), 使得\(\aleph_0 < |A| < c.\)