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Cardinalidad de subconjuntos contables del continuo

Supongamos el siguiente resultado:

Si $A$ es un conjunto de índices con $\#A\leq\#\mathbb R$ y  $\{X_{\alpha}\}_{\alpha\in A}$ es una familia de conjuntos tal que $\#X_{\alpha}\leq\#\mathbb R$ para cada $\alpha\in A$ entonces $\#(\bigcup_{\alpha\in A}X_{\alpha})\leq\#\mathbb R$ .

Supongamos que $E$ es un conjunto que tiene la cardinalidad del continuo. ¿Hay alguna manera de demostrar que el conjunto de contable subconjuntos de $E$ tiene la cardinalidad del continuo, utilizando el resultado anterior ?

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Dejemos que $A$ sea un elemento del conjunto de todos los subconjuntos contables de $\mathbb{R}$ que denotaremos simplemente por $\mathcal{P}_{\le\omega}(\mathbb{R})$

Afirmación : $\mathcal{P}_{\le\omega}(\mathbb{R})\preccurlyeq\,^\omega\mathbb{R}$

Identificaremos $A$ con un $\omega$ -secuencia de elementos de $\mathbb{R}$ es decir, un elemento de $^\omega\mathbb{R}$ de la siguiente manera:

  • Si $A$ es infinito, dejemos que $\{a_n|\;n\in\omega\}$ sea una enumeración de $A$ . Entonces está claro que la asignación $A\longmapsto(a_n)_{n\in\omega}$ es inyectiva.

  • Si $A$ es finito, digamos $A=\{a_0,\dots,a_n\}$ , entonces definimos el $\omega$ -secuencia $(b_k)_{k\in\omega}$ definido por:

$$b_k=\begin{cases} a_k\qquad\qquad\text{if }k\le n \\ a_n+1\qquad\text{ if }k>n \end{cases}$$

Y en este caso, también está claro que la correspondencia $A\longmapsto(b_k)_{k\in\omega}$ es inyectiva.

En cualquier caso, $\mathcal{P}_{\le\omega}(\mathbb{R})\preccurlyeq\,^\omega\mathbb{R}$

Ahora, por un lado tenemos que $\mathbb{R}\preccurlyeq\mathcal{P}_{\le\omega}(\mathbb{R})$ porque la función $r\in\mathbb{R}\longmapsto\{r\}\in\mathcal{P}_{\le\omega}(\mathbb{R})$ es obviamente inyectiva.

Por otro lado, $\mathcal{P}_{\le\omega}(\mathbb{R})\preccurlyeq\mathbb{R}$ ya que $\;\mathcal{P}_{\le\omega}(\mathbb{R})\preccurlyeq\,^\omega\mathbb{R}\;$ y $\;^\omega\mathbb{R}\preccurlyeq\mathbb{R}$ De hecho, $|^\omega\mathbb{R}|=\big(2^{\aleph_0}\big)^{\aleph_0}=2^{\aleph_0\times\aleph_0}=2^{\aleph_0}=|\mathbb{R}|$

A partir del teorema de Cantor-Bernstein, obtenemos que $|\mathcal{P}_{\le\omega}(\mathbb{R})|=|\mathbb{R}|=2^{\aleph_0}$

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