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關於ordered pair,有什麼簡化定義嗎?

如題,看了包括GTM001在內幾本書,用的都是Kuratowski的定義——&={{a},{a,b}}

感覺就像Halmos說的,這定義有點冗餘:我們並不想要 {a,b} in &這種不合直覺的性質

現代集合論有更好的定義方法嗎

----------------------------更新一下-----------------------------

出自Halmos的naive set theory,主要想知道哪些理論解決了這個


謝邀。

公理集合論的基本思路就是把所有數學對象都定義成集合。其實這種思路本身就是個很反直覺的思路,不單單是ordered pair被定義成了這樣一個奇怪的集合,連自然數的構造也是把自然數當成一個個集合,比如 0=emptyset, 1={emptyset}, 2={0,1}={emptyset,{emptyset}}... 然後映射也被定義成一個集合,本質上是被定義成了映射的圖像,也就是 {(x,f(x))} ——當然我這種寫法肯定是不規範的,嚴格的定義比較繁瑣,大致是說 映射是一個ordered pair的集合,且滿足 x變數相同則y變數一定相同。

所以本質的事情在於你接不接受 所有的數學對象都被定義成集合 這種做法;至於ordered pair是被定義成{{a},{a,b}}或者{a,{a,b}}(我沒有仔細思考後面這種定義會不會導致潛在的問題)都無關緊要,反正都是一個奇怪的集合。。如果不能接受那也沒關係,大部分數學研究並不是真的需要集合論式的「追根溯源」式的思維方式,你只要能夠從直觀上理解 有序二元組 是個什麼東西就完全足夠了,畢竟數學哲學還是有直覺主義的流派嘛。


如果你堅持常見對象是集合,那麼 (a, b) 總要導致一些奇奇怪怪的東西 in (a, b)。

再舉一個例子,用 cut(有理數的一個無下界、有上界且無最大值的子區間)定義實數導致有理數 1 不屬於實數 1,但有理數 0 屬於實數 1。

記住數學對象具有「類型」,不要混用它們,雖然集合論和定義並不賦予它們「類型」。


"主要想知道哪些theories done了這個"

這句話讀得實在讓人難受。連"theory"的複數都想到了,寫個完整的中文句子就這麼難?

維基百科的詞條寫得很清楚:

Ordered pair - Wikipedia

其中Hausdorff 的定義也許不那麼「不合直覺」?


直觀的講序對&,是現有{a}的基礎上給出了{a,b},並不是單獨給出的{b}。所以{{a},{a,b}}定義序對&,和"序對"的直觀理解完全一致啊。

{a}∈{{a},{a,b}}

{a,b}∈{{a},{a,b}}

但是

{b}∽∈{{a},{a,b}}

這些性質都和直觀理解完全一致。而且這個定義應該說夠簡潔的了。

————更新————

以 @Yuhang Liu 提到的自然數的構造為例

0=? 直觀意思就是一無所有

1={?} 直觀意思是有一個"盒子 { }",盒子里一無所有?。

2={?, {?}} 直觀意思是有兩個盒子{ { }},但是為什麼不用{{?}}表示2呢,因為此時只表達了自然數的量,沒有表示出"序"的概念,就是先有?表示0,再有{?}表示1,然後才有{?, {?}}表示2。


{a,{a,b}}


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