滤子-通过构造来表达功能的例子

把一种功能上的操作通过一个明确的构造来体现,是集合论用于数学基础的目的之一。

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构造非标准分析需要在一个集合的幂集里面构造滤子:
设I为一个非空集,P(I)为I的幂集,然后可以如此构造幂集的子集F而构成所谓滤子:

  • 对于F的任意一个元素A,则在P(I)中任意包含A的集合B,令其也`\in F`。
  • 对于F的任意两个元素,令其交集也`\in F`。
  • 空集不能属于F,但`I\in F`。
构造好一个集合I的滤子F之后,总是可以在I上构造一个极大滤子Z,或者称为超滤子,使得`F sube Z`。 这个由滤子到极大滤子的断言实际上就是选择公理的弱形式,在一些情形下,可以起到代替选择公理的作用。

滤子这样一种构造物能够起到什么作用呢?就是在P(I)当中每定义一个超滤子(还是称极大滤子为好,叫超滤子是数学基础理论一贯故作玄虚的作派,不符合惯例),就能够使P(I)的元素分为两类:或者属于该超滤子,或者不属于该超滤子。因此超滤子实现的就是把P(I)划分为两个不相交部分的功能。

如果说要在P(I)当中定义一个超滤子还显得条件过多,其实只需要找一个更简单的滤子基即可,所谓滤子基只需要满足:

  • B是P(I)的子集
  • B不包含空集
  • B的任意两个元素的交集也属于B
  • B不是空集
这样一个滤子基肯定是一个滤子的子集,然后也肯定是一个超滤子的子集,从而达到了构造一个超滤子的目的。

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