左半開区間全体の集合
$ \overline\R^dの左半開区間全体の集合 $ \overline{\mathcal E}_d:=\Set{I|\exist a_\bullet,b_\bullet\in\overline{\R}^\N:I=\prod_{1\le i\le d}\rbrack a_i,b_i\rbrack}
性質
$ \overline{\mathcal E}_dは集合半環である proof: $ d=1のとき
$ \overline{\mathcal E}=\Set{I|\exist a,b\in\overline{\R}:I=\rbrack a,b\rbrack}
(S1)$ \varnothing=\rbrack1,0\rbrack\in\overline{\mathcal E}
(S2)$ \forall I_1,I_2:
$ I_1,I_2\in\overline{\mathcal E}
$ \iff\exist a_1,a_2,b_1,b_2\in\overline{\R}:
$ \begin{dcases}I_1=\rbrack a_1,b_1\rbrack\\I_2=\rbrack a_2,b_2\rbrack\end{dcases}
$ \implies\exist a_1,a_2,b_1,b_2\in\overline{\R}:
$ I_1\cap I_2=\rbrack\max\Set{a_1,a_2},\min\Set{b_1,b_2}\rbrack
$ \implies I_1\cap I_2\in\overline{\mathcal E}
(S3)$ \forall A,B:
$ A,B\in\overline{\mathcal E}
$ \iff\exist a_1,a_2,b_1,b_2\in\overline{\R}:
$ \begin{dcases}A=\rbrack a_1,b_1\rbrack\\B=\rbrack a_2,b_2\rbrack\end{dcases}
$ \implies\exist a_1,a_2,b_1,b_2\in\overline{\R}:
$ A\setminus B=\Set{x\in\overline{\R}|a_1<x\le b_1\land(x\le a_2\lor b_2<x)}
$ =\Set{x\in\overline{\R}|a_1<x\le\min\Set{b_1,a_2}\lor\max\Set{a_1,b_2}<x\le b_1}
$ =\rbrack a_1,\min\Set{b_1,a_2}\rbrack\cup\rbrack\max\Set{a_1,b_2},b_1\rbrack
$ =\begin{dcases}\rbrack a_1,\min\Set{b_1,a_2}\rbrack\sqcup\rbrack\max\Set{a_1,b_2},b_1\rbrack&\text{if }\min\Set{b_1,a_2}<\max\Set{a_1,b_2}\\\rbrack a_1,b_1\rbrack&\text{otherwise}\end{dcases}
$ \implies\exist S_\bullet:\N_{\le n}\to\overline{\R}:A\setminus B=\bigsqcup_{1\le i\le n}S_i
ここで、$ \bigsqcupを使っているとき、$ S_\bulletが互いに素であることを暗に含むこととした
$ d>1のときは、集合半環の直積集合が集合半環になるから、数学的帰納法を適用して$ \overline{\mathcal E}_dが全て集合半環だと示せる