女の人のところへ来たドラえもん

21歳の女の人と43歳の男の人が意気投合し、社会の矛盾に科学的に挑戦していく過程です。                    ブログの先頭に戻るには、表題のロゴをクリックして下さい。                                   数式の変形。必ずひと言、添えてよ。それを守ってくれたら、今後も数学に付き合ってあげる。

超実数そして実数(その20)

 現在2023年4月10日20時25分である。(この投稿は、ほぼ2287文字)

麻友「病院は、どうだったの?」

私「問題が、なかったから、5分で、終わって、血液検査だけ、やってきた」

若菜「部屋から出る間際に、何か、しゃべってましたが」

私「先生に、こう聞いたんだ。


私「私達のは、妄想ですが、普通の人も、同じようなことを、考えることは、あるんですかね。ただそれを、言わないだけなんですか」

京野「普通の人は、考えても、信じ込まないんじゃないでしょうかね」

私「ああ、確かに京都で、本当に、『ウルトラマンとかの怪獣がいる』って、信じ切ってましたからね」

京野「それでは」


と、やり取りしたんだ」

結弦「そうだとすると、お父さんは、渡辺麻友が、本当に自分のこと、気にかけていると、信じているわけではないの?」

私「そういう、ブログの存続を危ぶませるようなことを言うと、数学やらないよ!」


私「前回の復習と、1つの系」


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 1.1.9 命題

 無限集合 {I} 上の超フィルター {\mathscr{F}} に関するつぎの三条件は同値である.

 a){\mathscr{F}} は単項でない.

 b){\mathscr{F}} はフレシェ・フィルター {\mathscr{F}_0(I)} を含む.

 c){\mathscr{F}} は有限集合を含まない.


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私「『単項でない』というのは、もちろん『非単項』ということ。だから、真理のカメさんの


可算級善良超フィルターとは、この場合、次の条件を満たすことである。

 a){\emptyset \notin \mathscr{F}}

 b){A \in \mathscr{F} , A \subset B \Rightarrow B \in \mathscr{F}}

 c){A,B \in \mathscr{F} \Rightarrow A \cap B \in \mathscr{F}}

 d){\mathbb{N}} の任意の部分集合 {A} に対し、{A \in \mathscr{F}} または {\mathbb{N} - A \in \mathscr{F}}

 e){\mathscr{F}} は有限集合を含まない。


条件e)は、真理のカメさんが、非単項なフィルターという条件で、d)が、超フィルターの条件だったから、これで、非単項超フィルターだと、言えることになる。そして、そういうものが、本当に存在すると証明するのが、次の系」


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 1.1.10 系

 {I} の任意の無限部分集合 {A} を含む非単項超フィルターが存在する.とくに,任意の無限集合 {I} 上に非単項超フィルターが存在する.

 証明

 {\mathscr{B} = \{ V \cap A ; V \in \mathscr{F}_0(I) \}} とする.{I-V} は有限だから {A \not\subset I-V}

 よって{ V \cap A \neq \emptyset} .また,{V_1 \cap A,V_2 \cap A \in \mathscr{B}} なら,

 {(V_1 \cap A) \cap (V_2 \cap A) =(V_1 \cap V_2) \cap A \in \mathscr{B}} .よって {\mathscr{B}} はフィルター基底である.

 {\mathscr{B}} を含む超フィルターは {\mathscr{F}_0(I)} を含むから,前命題 b) によって単項でない.{\blacksquare}


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             (『超積と超準解析』12ページより)


若菜「ある程度は、数学の言葉を覚えてないと、振り回されますね」

結弦「ひとつ不思議なんだけどさあ、フレシェ・フィルターを、真理のカメさんとして、使うことは、できないの?」

私「誰でも、そう思うよな。実は、フレシェ・フィルターは、超フィルターじゃないんだ。例えば、無限集合 {\mathbb{N}} を、2つの無限部分集合に分けた場合、どちらも {\mathscr{F}_0(I)} に含まれてなくて、どちらかは{\mathscr{F}} に含まれているという超フィルターの定義に反するんだ」

麻友「そうなのね。非単項な超フィルターは、作った。でもまだ、自由超フィルター({\mathrm{\omegaーincomplete}} な超フィルター)を作ってない。齋藤正彦さんによると、この方が、強力とか」

私「それも、やっていくことにしよう。今日は解散」

 現在2023年4月10日21時56分である。おしまい。