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逐句指证“Cantor无最大基数定理的证明”是错误的
山东枣庄二中 赵 禄(电邮zhaolu48@163.com)
先看Cantor无最大基数定理:“对任何非空集A,|P(A)|>|A|(即A的幂集P(A)的基数大于A本身的基数)”的原始证明.
证 ①作映射g:A→P(A),x→{x},令B={{x}:x∈A}真包含于 P(A),,则g:A→B为一一映射,所以A~B 真包含于P(A),从而|A|≤|P(A)|.
②证{A}≠{P(A)},即对任何映射f:A→P(A)都不可能是一一映射.用反证法,设存在一一映射f :A→P(A),x→f(x)=A(x)∈P(A),同时A(x)是A的一个子集.
令A*={x∈A:x不属于A(x)} (1)
从A~P(A),对于A*∈P(A),存在x1∈A,使得
f(x1)=A* (2)
若x1∈A*,则由(1)(2),得到x1不属于A(x1)=f(x1)=A*;同理,若x1不属于A*,则x1∈A(x1)=f (x1)= A*,都导矛盾.
逐句指证如下:
“令A*={x∈A:x不属于A(x)} (1)”
由一一映射的假设知,不同的x有不同的A*。且有A(x)≠A*。
“从A~P(A),对于A*∈P(A),存在x1∈A,使得
f (x 1)=A* (2)
若x1∈A*,则由(1)(2),得到x1不属于A(x1)=f(x1)=A*”
“若x1∈A*”,由(1)得到x1不属于A(x),而不是x1不属于A(x1),
因此“得到x1不属于A(x1)”是不正确的,这是一个偷换概念的逻辑错误。
因为A(x)≠A*,即f(x)≠f(x1),由一一映射的假设知,x≠x1。因此x1不属于的那个“A*”应当是
“A*”={x∈A:x不属于A(x1)}={x∈A:x不属于A*},它与前面(1)中定义的A*是不等的,
即A*={x∈A:x不属于A(x)}≠{x∈A:x不属于A(x1)}={x∈A:x不属于A*}。
从而“若x1∈A*,则由(1)(2),得到x1不属于A(x1)=f(x1)=A*”应改为:
“若x1∈A*,则由(1)(2),得到x1不属于A(x)≠A(x1)=f(x1)=A*;”
x1不属于A(x),由(1)知,仍是x1∈A*。
“同理,若x1不属于A*,则x1∈A(x1)=f(x1)= A*”也应改为:
“同理,若x1不属于A*,则x1∈A(x)≠A(x1)=f(x1)=A*”
x1∈A(x),由(1)知,即是x1不属于A*。
“都导矛盾”也应改为:没有矛盾。
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