Endlichkeit von Mengen
Eine
Menge M heißt
endlich, wenn es eine
natürliche Zahl n gibt, so dass
M gleichmächtig zur
Menge An={0,1,…,n−1} ={m∣m∈N∧m<n} ist. Alle anderen
Mengen heißen
unendlich.
Anschaulich bedeutet
Endlichkeit nichts anderes, als dass die
Menge mit den Zahlen
0,…,n−1 durchnumeriert werden kann (was gleichbedeutend ist, dass sie mit den Zahlen
1,…,n durchnummeriert werden kann).
Die Zahl
n mit der
An∼M gilt wird auch
Kardinalzahl genannt und es wird
cardM=n für
An∼M geschrieben.
Die
leere Menge ist damit eine
endliche Menge, für sie gilt nämlich:
∅∼A0 und damit
card∅=0.
Satz 5305B (Eigenschaften endlicher Mengen)
Seien
A und
B zwei
endliche Mengen und
C eine beliebige
Menge, dann gilt:
- Jede Teilmenge von A ist endlich
- A∪B ist endlich card(A∪B)≤cardA+cardB
- A∩C ist endlich card(A∩C)≤min(cardA,cardC)
- card(A∪B)=cardA+cardB ⟺A∩B=∅
- A∖C ist endlich
- card(P(A))=2cardA
Man könnte nun annehmen, dass es nur eine Art der Unendlichkeit gibt. Leider ist dem nicht so. Denn es gilt der:
Satz 5305A (Ungleichmächtigkeit der Potenzmenge)
Insbesondere muss die Unendlichkeit der
Potenzmenge einer
unendlichen Menge eine andere Art von Unendlichkeit sein.
Beweis
Sei
f:A→P(A) eine beliebige
injektive Abbildung. Wir zeigen, dass
f nicht
surjektiv ist. Wir betrachten die folgende
Menge X:={a∣a∈A∧a∈/f(a)}. Jetzt zeigen wir, dass
X kein
Urbild besitzen kann. Nehmen wir an es gibt ein
x∈A mit
f(x)=X. Dann gilt
x∈f(x)⟺x∈X⟺x∈/f(x), was ein Widerspruch ist.
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Die beste von allen Sprachen der Welt ist eine künstliche Sprache, eine ziemlich gedrängte Sprache, die Sprache der Mathematik.
N. I. Lobatschewski
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