冪集合の半順序集合
任意の集合$ Xに対し、冪集合と部分集合演算子の組$ (2^X,\subseteq)は半順序集合になる
性質
$ \forall\mathcal A\subseteq2^X:\max\mathcal A=\sup\mathcal A=\bigcup\mathcal A
$ \forall\mathcal A\in2^{2^X}\setminus\{\varnothing\}:\min\mathcal A=\inf\mathcal A=\bigcap\mathcal A
$ \forall\mathcal A\subseteq2^X:\bigcup\mathcal A\in 2^Xだから$ \max\mathcal Aが常に存在する
また$ \forall\mathcal A\in2^{2^X}\setminus\{\varnothing\}:\bigcap\mathcal A\in 2^Xだから$ \min\mathcal Aも常に存在する
$ \because\forall\mathcal A\in2^{2^X}\setminus\{\varnothing\}:
$ x\in\bigcap\mathcal A
$ \iff\forall A\in\mathcal A:x\in A
$ \iff\forall A\in\mathcal A:x\in A\in 2^X
$ \implies x\in X
上限・下限が存在する条件を調べる
$ \forall A\in2^X\forall\mathcal X\subseteq 2^Xにて
$ Aが$ \mathcal Xの上界$ \iff\forall B\in\mathcal X:B\subseteq A
上限は上界の最小元のこと
2元集合$ \{A,B\}\in2^{2^X}には常に上限は存在するのか?
$ Cが$ \{A,B\}の上界$ \iff A\cup B\subseteq C\subseteq X
$ C=\sup\{A,B\}\iff A\cup B\subseteq C\subseteq X\land\forall C'\in2^X:(A\cup B\subseteq C'\implies C\subseteq C')
$ A\cup Bなら上限の性質を満たす
上限と下限の一意性より、$ A\cup B=\sup\{A,B\}とできる
同じ議論で$ A\cap B=\inf\{A,B\}といえるはずだから、$ (2^X,\cup,\cap)が束になる
冪集合の束を誘導できたtakker.icon
#包含による半順序集合
#2025-07-30 16:21:56
#2025-02-22 11:44:07
#2025-02-06 18:46:30