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Demostrar que $\mathfrak{S}=\bigcup_{N=1}^{\infty}\mathfrak{Z}_N\cup\left\{\emptyset\right\}$ es un semianillo

Dejemos que $\Gamma$ sea un conjunto finito, $\Omega=\Gamma^{\mathbb{N}}=\left\{(x_1,x_2,\ldots):~\forall i\in\mathbb{N} x_i\in\Gamma\right\}$ . Para $a_1,\ldots,a_N\in\Gamma$ dejar $$ [a_1,\ldots,a_N]:=\left\{(x_1,x_2,\ldots)\in\Gamma^{\mathbb{N}}: i=1,\ldots,N x_i=a_i\right\} $$ sea el $N$ -que se determina por $a_1,\ldots,a_N$ . Definir $$ \mathfrak{Z}_N:=\left\{[a_1,\ldots,a_N]: a_1,\ldots,a_N\in\Gamma\right\}. $$ Demuestra, que entonces $$ \mathfrak{S}:=\bigcup_{N=1}^{\infty}\mathfrak{Z}_N\cup\left\{\emptyset\right\} $$ es un semianillo para $\Omega$ .

¡Hola!

Hay que mostrar tres cosas:

(1) $\emptyset\in\mathfrak{S}$

(2) $A,B\in\mathfrak{S}\implies A\cap B\in\mathfrak{S}$

(3) $A,B\in\mathfrak{S}$ y $A\subset B\implies~\exists A_1,\ldots,A_n\in\mathfrak{S}$ disjuntos entre sí, de modo que $B\setminus A=A_1\cup\cdots\cup A_n$ .

Prueba. (1) está claro por la definición de $\mathfrak{S}$ .

(2) $A\in\mathfrak{S}$ es decir $A=[a_1,\ldots,a_N]$ para un $N\in\mathbb{N}$ y $a_1,\ldots,a_N\in\Gamma$ . $B\in\mathfrak{S}$ es decir $B=[b_1,\ldots,b_M]$ para un $M\in\mathbb{N}$ y $b_1,\ldots,b_M\in\Gamma$ . En mi opinión, entonces $$ A\cap B=\begin{cases}A, & N\leq M\wedge a_i=b_i, i=1,\ldots,N\\B, & M\leq N\wedge b_i=a_i, i=1,\ldots,M\\\emptyset, & \text{otherwise}\end{cases} $$ y $A,B,\emptyset\in\mathfrak{S}$ .

(3) $A,B\in\mathfrak{S}, A\subset B$ . Si $A\subset B$ Esto significa que para $A=[a_1,\ldots a_N]$ y $B=[b_1,\ldots,b_M]$ que $N\leq M$ y $a_i=b_i, i=1,\ldots,N$ . No estoy seguro, pero en mi opinión entonces $B\setminus A=\emptyset$ . Y así $B\setminus A$ puede escribirse como la unión disjunta de UN conjunto, concretamente el conjunto vacío.


Sería genial saber si mi prueba está bien.

Miro

2voto

Harsh Puntos 88

Su último punto no es totalmente correcto, porque si tenemos $A\subset B$ entonces $M\leq N$ (donde la notación es la misma que la suya).

Sin embargo, según este definición de semianillo, la tercera condición no requiere que $A\subset B$ (No veo ahora mismo si son formulaciones equivalentes, pero trabajaré en el inicio más general). Así pues, dejemos que $A, B \in \mathfrak{S}$ y que $A=[a_1,\ldots a_N]$ y $B=[b_1,\ldots, b_M]$ . Supongamos, sin pérdida de generalidad, que $N\leq M$ . Si $a_i=b_i$ por cada $1\leq i\leq N$ entonces $B\subset A$ y tenemos que $B\setminus A=\emptyset$ Si $b_i\neq a_i$ para algunos $1\leq i\leq N$ entonces todas las secuencias en $B$ tienen como $i$ -la entrada $b_i$ y todas las secuencias en $A$ tienen como $i$ -la entrada $a_i$ Así que $A$ no puede compartir ninguna secuencia con $B$ y tendríamos $B\setminus A=B$ .

No veo ningún fallo en tus otros puntos, así que creo que son correctos.

2voto

pete Puntos 1

El 3:

Preveo que $\Gamma$ tiene al menos $2$ elementos.

Entonces $\left[a_{1},\dots,a_{N}\right]\subseteq\left[b_{1},\dots,b_{M}\right]$ implica que $M\leq N$ y $a_{i}=b_{i}$ por cada $i\in\left\{ 1,\dots,M\right\} $ .

Así que en realidad tenemos $\left[b_{1},\dots,b_{M}\right]=\left[a_{1},\dots,a_{M}\right]$ .

Si $\Delta:=\Gamma^{N-M}\setminus\left\{ \left[a_{M+1},\dots,a_{N}\right]\right\} $ entonces $\Delta$ es un conjunto finito (ya que $\Gamma$ es) y podemos escribir:

$\left[a_{1},\dots,a_{M}\right]\setminus\left[a_{1},\dots,a_{N}\right]=\bigcup_{\left[x_{M+1},\dots,x_{N}\right]\in\Delta}\left[a_{1},\dots,a_{M},x_{M+1},\dots,x_{N}\right]$

El RHS es una unión disjunta de conjuntos de cilindros.


Otra pregunta me llevó a esta pregunta.

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