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定理已证明

正则公理禁止自我从属

命题陈述

(假设正则公理与配对公理)对每个集合 xx,x∉xx \notin x:任何集合都不能是自身的元素。

为什么成立?

自我从属正是引发罗素悖论的那种自我指涉;正则公理并非每次都通过导出矛盾来排除它,而是一次性地、作为集合如何被构造的结构性规则加以排除。这使数学家能够安全地在所属关系上定义归纳/递归,也正是普通数学中出现的集合从不包含自身的原因。

证明思路

为导出矛盾,假设某集合 xx 满足 x∈xx \in x。

由配对公理,集合 {x}\{x\} 存在(把 xx 与自身配对)。该集合非空,因为它包含 xx。

对非空集合 {x}\{x\} 应用正则公理:必存在 y∈{x}y \in \{x\} 使得 {x}∩y=∅\{x\} \cap y = \emptyset。但 {x}\{x\} 唯一的元素就是 xx 本身,故 y=xy = x,结论变为 {x}∩x=∅\{x\} \cap x = \emptyset。

现在回顾反证假设 x∈xx \in x。由于 x∈{x}x \in \{x\}(由配对的定义)且 x∈xx \in x(我们的假设),元素 xx 同时属于 {x}\{x\} 与 xx,故 x∈{x}∩xx \in \{x\} \cap x。这说明 {x}∩x\{x\} \cap x 非空,与上面得到的 {x}∩x=∅\{x\} \cap x = \emptyset 直接矛盾。

这一矛盾说明假设 x∈xx \in x 对任何集合 xx 都不可能成立;因此对每个集合 xx,x∉xx \notin x 成立,正如所声称的。

用到此定理的主题

分步证明

该定理暂无分步证明。

参考文献

  1. Thomas Jech (2003). Set Theory
  2. Paul J. Cohen (1963). The Independence of the Continuum Hypothesis