User:Felytic/sandbox

Алеф-нуль, найменше трансфінітне натуральне число

В теорії множин (дисципліна математики), числа Алеф - множина чисел, що використовуються для представлення потужності (розміру) нескінчених множин. Названі за символом, що використовується для їх позначення – літери івриту алеф.($\aleph$).

Потужність множини натуральних чисел – $\aleph _{0}$ (читається «алеф-нуль»), наступне, більше, кардинальне число - $\aleph _{1}$, потім - $\aleph _{2}$ і так далі. Продовжуючи таким чином, можна визначити кардинальне число $\aleph _{\alpha }$ для кожного порядкового числа α.

Концепція числа сходить до Георга Кантора, який визначив поняття потужності і зрозумів, що нескінченні множини можуть мати різні потужності.

Числа алеф відрізняються від нескінченності (∞), що часто зустрічається а у алгебрі математичному аналізі. Алеф визначає розмірність нескінчених множин; нескінченність, з іншої сторони, зазвичай, визначається як крайня границя числової прямої (використовується до функцій чи послідовностей, що «розбігаються до нескінченності» або «нескінченно ростуть»), або як крайня точка розширеної числової прямої.

Алеф-нуль

$\aleph _{0}$ є потужністю усіх натуральних чисел, та є першим нескінченим кардиналом. Множина має потужність $\aleph _{0}$ тільки якщо це злічена нескінченна множина, яку можна поставити у пряму бієкцію, тобто «один-до-одного», з множиною натуральних чисел. До таких множин відносяться множина простих чисел, множина усіх раціональних чисел, множна алгебраїчних чисел, множина бінарних строк усіх скінчених довжин і множина усіх скінчених підмножин будь-якої зліченої нескінченої множини.

Потужність зліченної множини $\aleph _{0}$ є найменшим трансфінітним кардинальним числом. Це означає, що будь-яка нескінченна множина A має принаймні одну зліченну частину (тобто зліченну підмножину).

Для будь-якого скінченного числа m ≥ 1 виконуються рівності: m⋅$\aleph _{0}=\aleph _{0}$ та $\aleph _{0}^{m}=\aleph _{1}$.

Алеф-один

$\aleph _{1}$ є потужністю множини всіх злічених порядкових чисел, яка називається ω₁, або іноді Ω. Ця ω₁ сама по собі є порядковим номером, більшим, за всі злічені множини, тобто ця множина є незліченою. Таким чином $\aleph _{1}$ відрізняється від $\aleph _{0}$. З визначення випливає, що не існує кардинального числа між $\aleph _{0}$ та $\aleph _{1}$.

Для будь-якого скінченного числа m ≥ 1 виконуються рівності: m⋅$\aleph _{1}=\aleph _{1}$⋅$\aleph _{1}=\aleph _{1}^{m}=\aleph _{1}$^$\aleph _{0}=\aleph _{1}$, де m≥1 – ціле.