ट्रांसफ़िनाइट इंडक्शन

ट्रांसफ़िनाइट इंडक्शन, अच्छी तरह से ऑर्डर करने के लिए गणितीय प्रेरण का एक विस्तार है। अच्छी तरह से ऑर्डर किए गए सेट, उदाहरण के लिए क्रमसूचक संख्या या बुनियादी संख्याों के सेट के लिए।इसकी शुद्धता Zermelo -Fraenkel सेट सिद्धांत का एक प्रमेय है।

मामलों द्वारा प्रेरण
होने देना $$P(\alpha)$$ एक संपत्ति (दर्शन) बनें $$\alpha$$।मान लीजिए कि जब भी $$P(\beta)$$ सभी के लिए सच है $$\beta < \alpha$$, तब $$P(\alpha)$$ भी सच है। तब ट्रांसफिनाइट इंडक्शन हमें बताता है कि $$P$$ सभी ऑर्डिनल्स के लिए सच है।

आमतौर पर प्रमाण तीन मामलों में टूट जाता है:


 * शून्य मामला: साबित करें कि $$P(0)$$ क्या सच है।
 * उत्तराधिकारी मामला: साबित करें कि किसी भी उत्तराधिकारी के लिए अध्यादेश $$\alpha+1$$, $$P(\alpha+1)$$ से अनुसरण करता है $$P(\alpha)$$ (और, यदि आवश्यक हो, $$P(\beta)$$ सभी के लिए $$\beta < \alpha$$)।
 * सीमा केस: किसी भी सीमा के लिए साबित करें $$\lambda$$, $$P(\lambda)$$ से अनुसरण करता है $$P(\beta)$$ सभी के लिए $$\beta < \lambda$$।

सभी तीन मामले समान हैं, जो कि क्रमिक के प्रकार को छोड़कर हैं।उन्हें औपचारिक रूप से अलग से विचार करने की आवश्यकता नहीं है, लेकिन व्यवहार में सबूत आमतौर पर इतने अलग होते हैं कि अलग -अलग प्रस्तुतियों की आवश्यकता होती है।शून्य को कभी -कभी एक सीमा क्रम माना जाता है और फिर कभी -कभी सीमा क्रम के रूप में एक ही मामले में प्रमाणों में इलाज किया जा सकता है।

ट्रांसफिनाइट रिकर्सेशन
ट्रांसफ़िनाइट रिकर्सेशन ट्रांसफ़िनाइट इंडक्शन के समान है;हालांकि, यह साबित करने के बजाय कि कुछ ऑर्डिनल नंबरों के लिए कुछ है, हम प्रत्येक ऑर्डिनल के लिए, वस्तुओं का एक अनुक्रम बनाते हैं।

एक उदाहरण के रूप में, ए (संभवतः अनंत-आयामी) सदिश स्थल के लिए एक आधार (वेक्टर स्पेस) खाली सेट के साथ शुरू करके और प्रत्येक ऑर्डिनल  α> 0  के लिए बनाया जा सकता है।वैक्टर की $$\{v_{\beta}\mid\beta<\alpha\}$$।यह प्रक्रिया तब बंद हो जाती है जब कोई वेक्टर नहीं चुना जा सकता है।

अधिक औपचारिक रूप से, हम इस प्रकार हैं:

ट्रांसफ़िनाइट रिकर्सेशन प्रमेय (संस्करण 1)।एक वर्ग समारोह दिया G: V → V (जहां V सभी सेटों का वर्ग (निर्धारित सिद्धांत) है), एक अद्वितीय ट्रांसफ़िनेट अनुक्रम F: Ord → V (जहां ORD सभी ऑर्डिनल्स का वर्ग है) मौजूद है
 * $$F(\alpha) = G(F \upharpoonright \alpha)$$ सभी ऑर्डिनल्स α के लिए, जहां $$\upharpoonright$$ एफ के डोमेन के प्रतिबंध को दर्शाता है < α।

जैसा कि प्रेरण के मामले में, हम विभिन्न प्रकार के अध्यादेशों का अलग -अलग इलाज कर सकते हैं: ट्रांसफ़िनेट पुनरावृत्ति का एक और सूत्रीकरण निम्नलिखित है:

'ट्रांसफ़िनाइट रिकर्सेशन प्रमेय (संस्करण 2)'।एक सेट जी दिया1, और वर्ग कार्य जी2, जी3, एक अद्वितीय फ़ंक्शन F: ord → V ऐसे मौजूद हैं
 * एफ (0) = जी1;
 * F (a + 1) = g2(F (a)), सभी एक and ord के लिए,
 * $$F(\lambda) = G_3(F \upharpoonright \lambda)$$, सभी सीमा के लिए λ ≠ 0।

ध्यान दें कि हमें G के डोमेन की आवश्यकता है2, जी3 उपरोक्त गुणों को सार्थक बनाने के लिए पर्याप्त व्यापक होना।इन गुणों को संतुष्ट करने वाले अनुक्रम की विशिष्टता को ट्रांसफ़िनाइट इंडक्शन का उपयोग करके साबित किया जा सकता है।

अधिक आम तौर पर, कोई भी अच्छी तरह से स्थापित संबंध आर पर ट्रांसफिनाइट पुनरावृत्ति द्वारा वस्तुओं को परिभाषित कर सकता है।संबंध; यानी किसी भी x के लिए, सभी y का संग्रह जैसे कि yrx एक सेट है।)

पसंद के स्वयंसिद्ध से संबंध
इंडक्शन और रिकर्स का उपयोग करने वाले सबूत या निर्माण अक्सर एक अच्छी तरह से आदेशित संबंध का उत्पादन करने के लिए पसंद के स्वयंसिद्ध का उपयोग करते हैं जिसे ट्रांसफ़िनाइट इंडक्शन द्वारा इलाज किया जा सकता है।हालांकि, यदि प्रश्न में संबंध पहले से ही अच्छी तरह से आदेश दिया गया है, तो कोई भी अक्सर पसंद के स्वयंसिद्ध को लागू किए बिना ट्रांसफ़िनाइट इंडक्शन का उपयोग कर सकता है। उदाहरण के लिए, बोरल सेट के बारे में कई परिणाम सेट के क्रमिक रैंक पर ट्रांसफ़िनाइट इंडक्शन द्वारा साबित होते हैं;ये रैंकों को पहले से ही अच्छी तरह से आदेश दिया गया है, इसलिए पसंद के स्वयंसिद्ध को उन्हें अच्छी तरह से आदेश देने की आवश्यकता नहीं है।

विताली सेट का निम्नलिखित निर्माण एक तरीका दिखाता है कि पसंद के स्वयंसिद्ध को ट्रांसफ़िनाइट इंडक्शन द्वारा एक प्रमाण में इस्तेमाल किया जा सकता है:
 * सबसे पहले, वास्तविक संख्याओं को अच्छी तरह से आदेश दें (यह वह जगह है जहां पसंद का स्वयंसिद्ध अच्छी तरह से ऑर्डरिंग प्रमेय के माध्यम से प्रवेश करता है), एक अनुक्रम देता है $$ \langle r_{\alpha} | \alpha < \beta \rangle $$, जहां & बीटा;सातत्य के कार्डिनलिटी के साथ एक अध्यादेश है।चलो v0 बराबर आर0।फिर v को चलो1 बराबर आरα 1, जहां α1 कम से कम ऐसा है कि आरα 1 & nbsp; & minus; & nbsp; v0 एक तर्कसंगत संख्या नहीं है।जारी रखना;प्रत्येक चरण में आर अनुक्रम से कम से कम वास्तविक का उपयोग करें, जिसमें किसी भी तत्व के साथ तर्कसंगत अंतर नहीं होता है, इस प्रकार अब तक वी अनुक्रम में निर्मित होता है।तब तक जारी रखें जब तक कि आर अनुक्रम में सभी वास्तविक थक नहीं जाते।अंतिम वी अनुक्रम विटालि सेट की गणना करेगा।

उपरोक्त तर्क रियल को अच्छी तरह से ऑर्डर करने के लिए, शुरुआत में एक आवश्यक तरीके से पसंद के स्वयंसिद्ध का उपयोग करता है।उस कदम के बाद, पसंद के स्वयंसिद्ध को फिर से उपयोग नहीं किया जाता है।

पसंद के स्वयंसिद्ध के अन्य उपयोग अधिक सूक्ष्म हैं।उदाहरण के लिए, ट्रांसफ़िनेट पुनरावृत्ति द्वारा एक निर्माण अक्सर एक के लिए एक अद्वितीय मूल्य निर्दिष्ट नहीं करेगाα+1, α तक अनुक्रम को देखते हुए, लेकिन केवल एक शर्त निर्दिष्ट करेगा कि एα+1 संतुष्ट होना चाहिए, और तर्क देना चाहिए कि इस स्थिति को संतुष्ट करने वाले कम से कम एक सेट है।यदि प्रत्येक चरण में इस तरह के एक सेट के एक अनूठे उदाहरण को परिभाषित करना संभव नहीं है, तो प्रत्येक चरण में एक ऐसे व्यक्ति का चयन करने के लिए पसंद के स्वयंसिद्ध (के कुछ रूप) को आमंत्रित करना आवश्यक हो सकता है।गणना योग्य सेट लंबाई के प्रेरण और पुनरावृत्ति के लिए, आश्रित विकल्प का कमजोर स्वयंसिद्ध पर्याप्त है।क्योंकि सिद्धांतकारों को सेट करने के लिए ज़रमेलो -फ्रेनकेल सेट सिद्धांत के मॉडल हैं जो निर्भर पसंद के स्वयंसिद्ध को संतुष्ट करते हैं, लेकिन पसंद का पूर्ण स्वयंसिद्ध नहीं है, यह ज्ञान कि एक विशेष प्रमाण को केवल निर्भर विकल्प की आवश्यकता होती है, उपयोगी हो सकता है।

यह भी देखें

 * गणितीय प्रेरण
 * एप्सिलॉन-इंडक्शन |-इंडक्शन
 * ट्रांसफ़िनाइट संख्या
 * अच्छी तरह से स्थापित संबंध#प्रेरण और पुनरावृत्ति | अच्छी तरह से स्थापित प्रेरण
 * ज़ोर्न का लेम्मा