n实验室有限集合
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介绍
一有限集合大致来说是设置只有有限的数量元素有很多方法可以使其精确。
经典地,有限集是有限可表示对象在里面设置。从结构上讲,如果有限呈现正确解释,请参阅此处了解详细信息。
类别FinSet(FinSet)有限集合和它们之间的函数是基本地形它不是格罗森迪克地形它本质上是组合学; 它是结构类型.
定义
标准定义
例如,我们可以做出以下定义。
定义
一有限集合是一个设置 其中存在一个双射之间和套装对一些人来说,其中是自然数.
建设性和内部有限性
变化
在构造数学和内部到地形,有限性的一些经典等价概念变得可辨:
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一套是有限的,有限的(用于强调Bishop-finite公司或-有限的,有限的)如果(如上所述)允许双射具有对一些人来说自然数 .
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一套是亚限定(或-有限的,有限的)如果允许注射到某个有限集; 也就是说,它是一个子集有限集的。
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一套是有限索引(或库拉托夫斯基有限,-有限的,有限的甚至有时,令人困惑,亚限定)如果它允许灌水从某个有限集; 也就是说,它是一个商集合有限集合的。
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一套是次有限索引(或Kuratowski-亚有限或-有限的,有限的)如果它允许来自子有限集的满射,或者等价地允许对有限索引集的注入;也就是说,它是一个子商集有限集的。
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一套是Dedekind-finite公司如果满足以下条件之一:
- 任何注射 必须是双射.
- 对于任何功能来自自然数,存在具有这样的话.
与前三个概念相反,Dedekind-finite无限集可以与共存排中律,尽管可数选择足以驱逐他们。上述两个版本的Dedekind-finiteness与排除中间层是等价的,但在结构上可能有所不同。此外,还有其他形式的德德金完整性,即使排除了中间,也会严格加强;看见此MO问题例如。
在构造数学中,人们通常对有限集感兴趣,尽管有限索引集有时也很有用,就像第二种意义上的Dedekind-finite集一样。
属性和关系
当然,我们有
此外:
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有限集和亚有限集具有可判定的平等相反,任何补充的有限集的子集是有限的。
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有限集在有限极限和共线下是闭合的。
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具有可判定等式的有限索引集实际上必须是有限的。因为它是可判定等价关系的商,因此是有限集的协等式。特别是,一个集既是有限索引的,又是子有限的,它必须是有限的,即上述蕴涵的“可交换平方”也是一个“拉回”。
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特别是,带有劈裂灌水从是有限的,因为它同时具有来自和注入.
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有限集总是投射的; 也就是说,“有限的选择公理“永远坚持。
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然而,如果一个有限集元素(或任何集合,无论是否有限,至少不同元素)是选择,或者如果每个有限索引集(甚至任何-索引集)是投影的,则逻辑必须是经典的(请参见排中律作为证明)。
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有限集也是Dedekind-Finite(在任何意义上)。
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如果已筛选类别方法承认每个Bishop-finite图的cocones,则集合是Bishop有限的,当它是有限呈现对象如果它是一个有限生成对象在集合中。
无无穷大的有限性
除了Dedekind-finity之外,上述所有定义仅在给定自然数集的情况下才有意义。然而,即使没有无穷大公理在里面集合论,因此在没有自然数对象基本上,您可以定义(对于给定的集合)子集集合的概念这包括所有有限子集,通过要求它在适合于您想要的“有限”意义的归纳操作下被关闭;然后是有限的当且仅当它是所有此类集合的元素时。也就是说,对于任何集合我们定义了动力装置 .
- 是的最小子集包含空集并在操作下关闭对于的子集和一单子在里面.然后是有限索引的iff。请注意也是免费的半格由生成.
- 是的最小子集包含空集并在操作下关闭对于的子集和一subsingleton公司在里面.然后是次有限索引iff.
- 是的最小子集包含空集并在操作下关闭对于的子集和单身汉 不相交的从.然后是有限iff.
- 是的最小子集包含空集并在操作下关闭对于的子集和位于与…分离.然后是子定义iff.
此外,有限集是可判定子集因此可以使用可判定子集集在有限集的定义中发电机组:
- 让表示的最小子集包含空集并在操作下关闭对于可判定子集和单身汉 不相交的从然后是一套是有限iff.
子定义、有限索引和子定义索引的定义如下:
在地形中
在拓扑中,上述所有有限性概念都有“外部”和“内部”两种版本,这取决于我们是“全局”解释它们的含义,还是在内部逻辑拓扑结构。请参阅有限对象.
有限集范畴的性质
这个类别 FinSet(FinSet)有限集的相等的到有限的布尔代数由动力装置-函子。请参阅FinSet–相反类别有关详细信息,请参阅石头的二元性了解更多信息。
作为方案查看
每个有限集都可以看作仿射格式。事实上,由于有限的,有限的仿射格式的余积,,又是相似的,,给定一个有限集,的副产品码头方案的许多副本,,是仿射方案.
装备用一个总订单,我们可以查看它(直到同构,即,双射)作为一组整数 。然后可以查看作为多项式在一个变量中由提供,或由所有这些的乘积给出的单个多项式。
因此,可以查看作为仿射方案(over)作为交换环谱 ,其中是由上述多项式生成的理想。自,这与上述描述一致,但另外让我们看到作为一个闭合子模式仿射线的.
可以查看作为任何其他基本方案的“常量方案”通过基本更改也就是说,通过规范投影同构.
工具书类
原创文章:
另请参见:
中有限集概念的讨论构造数学:
中的形式化同伦型理论/数学的单价基础:
上次修订时间:2023年12月22日14:01:47。请参阅历史获取所有贡献的列表。