שינויים

קפיצה אל: ניווט, חיפוש

הלמה של צורן

נוספו 1,753 בתים, 06:52, 10 במאי 2015
/* ניסוח */
'''הלמה של צורן'''. תהי X קבוצה לא ריקה. נניח שלכל שרשרת ב-X יש חסם מלעיל. אז יש ל-X איבר מקסימלי.
הערה 1. הטענה כמובן אינה נכונה אם X ריקה. זו אינה נקודה שולית: הלמה של צורן מספקת הוכחת קיום, וכדי להפעיל אותה יש לוודא שקיים איזשהו איבר בקבוצה X; רק אחר-כך מספקת הלמה איבר מקסימלי בקבוצה.'''הערות'''
הערה 21. הטענה כמובן אינה נכונה אם X עצמה סדורה לינארית, זוהי טענה טריוויאלית (משום שאם X שרשרתריקה. זו אינה נקודה שולית: הלמה של צורן מספקת הוכחת קיום, וכדי להפעיל אותה יש לה חסם מלעיל לפי ההנחה, והוא לוודא שקיים איזשהו איבר בקבוצה X; רק אחר-כך מספקת הלמה איבר מקסימלי). מובן מאליו שהלמה נועדה לטפל במקרים שבהם הסדר של X אינו לינאריבקבוצה.
2. אם X עצמה סדורה לינארית, זוהי טענה טריוויאלית (("הוכחה" משום שאם X שרשרת, יש לה חסם מלעיל לפי ההנחה, והוא איבר מקסימלי). הלמה נועדה, איפוא, לטפל במקרים שבהם הסדר של X אינו לינארי. 3. במקרה שהקבוצה הסדורה X סופית, אין צורך בלמה: ניקח איבר כלשהו של X. אם הוא מקסימלי, סיימנו. אחרת, ניקח איבר שגדול ממנו. אם האיבר החדש מקסימלי, סיימנו. אחרת, ניקח איבר שגדול ממנו, וכו'. כל עוד איננו נעצרים באיבר מקסימלי, אנו מקבלים איברים חדשים של X. כיון שהקבוצה X סופית, התהליך חייב להפסק לאחר מספר סופי של צעדים, כלומר ניעצר באיבר מקסימלי. מבחינה אינטואיטיבית, והסבר מדוע זה אפשר לבצע את אותו תהליך גם במקרה ש X קבוצה אינסופית. כאן, מופיע מרכיב נוסף: לאחר שבחרנו איברים <math>x_1<x_2<x32<\cdots</math>, ייתכן שאף אחד מהם אינו מספיק))מקסימלי. זה המקום שעלינו להשתמש בתנאי של הלמה של צורן, האומר שלכל שרשרת, ובפרט לשרשרת הזו, יש חסם מלעיל. נקרא לו, למשל, <math>x_\omega</math>. כעת אפשר להמשיך את התהליך של בחירת איברים יותר ויותר גדולים, ואם לא ניעצר, נקבל שוב שרשרת, ושוב יהיה לה חסם מלעיל, ושוב אפשר להמשיך. בכל צעד, מוסיפים לשרשרת איבר חדש של X. לכן, התהליך חייב להיעצר מתישהו לפני שהקבוצה X "נגמרת". כיון שהקבוצה אינסופית, לא ברורה המשמעות של הטיעון הזה כל עוד לא מפתחים מנגנון עבור בניה באינדוקציה מעבר למקרה הבן מניה. כיון שאין כאן המקום להאריך בזה, ניתן במקום זאת הוכחה בצורה אחרת.
=== הוכחת הלמה של צורן מאקסיומת הבחירה ===
477
עריכות