El problema en la prueba que han publicado es en el segundo párrafo último - el conjunto $\mathcal A$ no es en realidad de cadena cerrada. Su prueba de que es de cadena cerrada implícitamente asume que la cadena de $\mathcal C$ no está vacía. Sin embargo, como el autor de sí mismo ha señalado anteriormente, el vacío de la cadena es una cadena, y su unión es $\emptyset$, que no contenga $S_A$. De hecho, no es demasiado difícil mostrar que $\mathcal M=\{\emptyset\}$.
La anterior prueba, ciertamente, tiene la idea correcta. Es decir, mientras no se indique explícitamente, parece que están probando el Hausdorff Máxima Principio, que parece ser un caso especial de el Lema de Zorn (cuando el subyacente poset es el conjunto de cadenas en otro poser, ordenados por inclusión), pero puede ser fácilmente utilizado para probar la versión completa de el Lema de Zorn. El autor también es correcto en el trato con un cierto tipo de cercanía, pero necesita ser más cuidadoso en su definición.
La manera en que lo haría normalmente proceder es utilizar el Axioma de Elección para encontrar, para cada una de las $A\in\mathcal P$, un elemento $x_A$ de su conjunto subyacente $X=\bigcup_{B\in\mathcal P} B$ que no está en $A$, si existe, y deje $S_A=A\cup\{x_A\}$ si $x_A$ existe, y $S_A=A$ lo contrario. La razón de esto es que $A\subseteq S_A$, con igualdad si y sólo si $A$ es máxima, y si la igualdad falla no hay $B$ tal que $A\subsetneq B\subsetneq S_A$. Usted, a continuación, llama a un subconjunto $\mathcal R\subsetneq \mathcal P$ cerrado si es de cadena cerrada en el sentido anterior, y cerrada bajo $S$, es decir, si $A\in \mathcal R$ entonces $S_A\in\mathcal R$. (Tenga en cuenta que $\mathcal R$ cadena cerrada es equivalente a $\emptyset\in\mathcal R$, e $\bigcup_{C\in\mathcal C}C\in\mathcal R$ por cada no vacía cadena de $\mathcal C\subseteq\mathcal R$.) Puedo reclamar $\mathcal N$ es una cadena.
Para demostrar $\mathcal N$ es una cadena, primero presentamos algunos de la nueva terminología. Llame a $N\in\mathcal N$ comparable si $N\subseteq M$ o $M\subseteq N$ por cada $M\in\mathcal N$. Deje $\mathcal C$ denotar los elementos comparables de $\mathcal N$. Tenga en cuenta que $\mathcal N$ es una cadena si y sólo si $\mathcal N=\mathcal C$. Fix $N\in\mathcal C$. (Nota: $\emptyset$ es de $\mathcal N$ y, por tanto, en $\mathcal C$, lo $\mathcal C$ no está vacía.) Definir el conjunto
$$\mathcal H = \big\{M\in\mathcal N: M\subseteq N\text{ or }S_N\subseteq M\big\}.$$
Vamos a mostrar a $\mathcal H$ es cerrado. Claramente $\emptyset\in\mathcal H$. Deje $M\in\mathcal H$. A continuación, cualquiera de $M\subsetneq N$, $M=N$o $S_N\subseteq M$. Si $M\subsetneq N$, entonces a partir de la $N$ es comparable y $S_M\setminus M$ contiene más de un elemento, $S_M\subseteq N$, y por lo tanto $S_M\in\mathcal H$. Si $M=N$, obviamente $S_M=S_N$, así que de nuevo $S_M\in\mathcal H$. Si $S_N\subseteq M$, claramente $S_N\subseteq S_M$, y así una vez más $S_M\in\mathcal H$. Ahora, vamos a $\mathcal R$ ser (no vacío) de la cadena en $\mathcal H$ y deje $U=\bigcup_{M\in\mathcal R}M$. Si $M\subseteq N$ por cada $M\in\mathcal R$, a continuación, $U\subseteq N$, lo $U\in\mathcal H$. Si no, entonces no existe $M\in\mathcal R$ tal que $S_N\subseteq M\subseteq T$, y de nuevo $U\in\mathcal H$. Esta muestra $\mathcal H$ es cerrado. Desde $\mathcal H\subseteq\mathcal N$, la cual está contenida en cada conjunto cerrado, debemos tener $\mathcal H=\mathcal N$.
Ahora mostramos $\mathcal C$ es cerrado, que por el mismo argumento implica $\mathcal C=\mathcal N$. Ya hemos señalado que $\emptyset\in\mathcal C$. Deje $N\in\mathcal C$. Si $M\in\mathcal N$, a continuación, $M\in\mathcal H$, lo $M\subseteq N\subseteq S_N$o $S_N\subseteq M$. Esta muestra $S_N$ es comparable, es decir, $S_N\in\mathcal C$. Deje $\mathcal R$ ser una cadena vacía en $\mathcal C$, y deje $U=\bigcup_{N\in\mathcal R}N$. Fix $M\in\mathcal N$. Si $N\subseteq M$ para todos los $N\in\mathcal R$, a continuación, $U\subseteq M$. De lo contrario, no existe $N\in\mathcal R$ tal que $M\subsetneq N\subseteq U$. Por lo tanto $U$ es comparable, es decir, $U\in\mathcal C$. Esta muestra $\mathcal C$ es cerrado, y por lo tanto, $\mathcal C=\mathcal N$.
Finalmente, demostramos $\mathcal P$ tiene un elemento maximal. Deje $T=\bigcup_{N\in\mathcal N}N$. Desde $\mathcal N$ es una cadena y es de cadena cerrada, ha $T\in\mathcal N$. Desde $\mathcal N$ es cerrado, esto implica $S_T\in\mathcal N$. Pero, por definición, de $T$, desde el $S_T\in\mathcal N$, debemos tener $S_T\subseteq T$. Por lo tanto $S_T=T$, lo $T$ es máxima.