正则公理

王朝百科·作者佚名  2010-09-08
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正则公理是集合论的ZF公理系统中的一条公理。它的表述为:“对任意非空集合x,x至少有一元素y使x∩y为空集。”

利用正则公理可以证明不存在下列形式的集合:

1、x∈x:如果这样的集合x存在,那么{x}只有x一个元素,但{x}∩x={x}非空,不合于正则公理。

2、所有集合组成的集合:如果这个集合存在,那么根据第一条必然不是自身的元素,但是与定义矛盾。

3、无限序列{xn}使xi+1∈xi,i∈N:反设f(i)=xi,i∈N,而S为f的值域(根据替换公理模式可以构造这个集合),那么S中不可能存在和S不相交的元素了,因为S中的元素都可写成f(i)的形式,但f(i+1)∈f(i),而f(i+1)也是S的元素,f(i+1)∈f(i)∪S。矛盾。

第3条定理和选择公理合起来可以反推正则公理。反设存在不满足正则公理的S,对S的非空子集组成的集合使用选择公理,得到选择函数g,定义{xn}:x0=g(S),xi+1=g(xi∩S),i∈N,则因为每次选出的都是S的元素从而和S有交集,选择总是成立,从而这个无限序列存在;又满足xi+1∈xi,与前提矛盾。

注意正则公理并没有否定罗素悖论,因为如果通过其他公理能够构造出该悖论中的集合,那么仍然是矛盾。实际上不用正则公理,罗素已经替我们证明了这个集合是不存在的。[1]

 
 
 
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