集合论中序数的定义是什么

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/12 04:54:10

公理集合论(axiomatic set theory)用形式化公理化方法研究集合论的一个学科。数理逻辑的主要分支之一。
在定义序数运算(加、乘、幂)时,需要用超限递归定理:若G是一运算,则有一运算F,使得对每一序数α,都有F(α)=G(α)。而这一定理的证明要用到替换公理。有了替换公理还可以得到极限序数ω+ω的存在性。如果先将正整数从小排到大,再把非正整数从大排到小而成一序列:1,2,3,…,0,-1,-2,…。从而全体整数就良序了,其序型即为ω+ω。
事实上,任一良序集〈ω,<;〉,都有惟一的序数α使得〈w,<;〉序同构于〈α,∈〉。因此,就可以把良序集按序同构来分类,并将同属于一类的称为具有同一序型的良序集。而序数就可定义作为同构的良序集的代表。依此,可以定义序数的运算。例如,序数的加法可以定义如下:若α,β为序数,γ为极限序数
β+0=β,β+s(α)=s(β+α),β+γ(β+α),即用关于α的超限归纳原理来定义β+α。同样地可以定义序数的积β.α和幂βα,以及相应的运算性质,如结合律等。 可以证明:替换公理是独立于其他公理的。

一个良序集(α,<)称为传递集,假如其中良序<是传递的,即若x<α,y<x,则y<α.

一个传递集(α,<)定义一个序数α,任何一个良序集A,有且仅有一个序数α(传递集)与它序同构:A~α,α即为集合A的序数.每一良序集都有唯一的序数.

按照自然数的集合论定义,每个自然数n都是良序集;

它关于序<是传递的,所以每个自然数n都是序数,有限序数

自然数以外的序数,称为超穷序数.最小的超穷序数,是自然数集N本身,记为ω,其后是

ω+1=ω∪{ω}

等等.

序数有三类:第一类是0,它对应空序集(空集也认为是序集);第二类是后继序数,它是某个序数的后继,所有非零有限序数都是后继序数;第三类是极限序数,不是任何序数后继的超限序数,如ω.

这样定义的序数,任何两个序同构的良序集,其序数相等

解释: 一个传递集(α,<)定义一个序数α,任何一个良序集A,有且仅有一个序数α(传递集)与