- 1 名前：１３２人目の素数さん [2011/11/03(木) 00:12:57.26 ]
- 過去ログ
www3.tokai.or.jp/meta/gokudo-/omoshi-log/
まとめwiki
www6.atwiki.jp/omoshiro2ch/
1 cheese.2ch.net/test/read.cgi/math/970737952/
2 natto.2ch.net/test/read.cgi/math/1004839697/
3 science.2ch.net/test/read.cgi/math/1026218280/
4 science.2ch.net/test/read.cgi/math/1044116042/
5 science.2ch.net/test/read.cgi/math/1049561373/
6 science.2ch.net/test/read.cgi/math/1057551605/
7 science2.2ch.net/test/read.cgi/math/1064941085/
8 science3.2ch.net/test/read.cgi/math/1074751156/
9 science3.2ch.net/test/read.cgi/math/1093676103/
10 science4.2ch.net/test/read.cgi/math/1117474512/
11 science4.2ch.net/test/read.cgi/math/1134352879/
12 science6.2ch.net/test/read.cgi/math/1157580000/
13 science6.2ch.net/test/read.cgi/math/1183680000/
14 science6.2ch.net/test/read.cgi/math/1209732803/
15 science6.2ch.net/test/read.cgi/math/1231110000/
16 science6.2ch.net/test/read.cgi/math/1254690000/
17 kamome.2ch.net/test/read.cgi/math/1284253640/
18 kamome.2ch.net/test/read.cgi/math/1307923546/
- 558 名前：１３２人目の素数さん mailto:sage [2012/05/30(水) 05:38:05.52 ]
- >>533
不可能であることが言えた( ＾o＾)
解答のイメージ：
p∈R^2を1つ取る。
このpを通るジョルダン閉曲線が1つだけ存在する。
この閉曲線の内部から別の点pを1つ取る。
このpを通るジョルダン閉曲線が1つだけ存在する。
この閉曲線の内部から別の点pを1つ取る。
このpを通るジョルダン閉曲線が1つだけ存在する。
……これを繰り返すことで、ジョルダン閉曲線が
内部にどんどん作られていき、「切り株の年輪」のような
模様が作られる。ジョルダン閉曲線を "十分多く作れば" 、
区間縮小法のような感じで、年輪は一点に収束する(本当は
一点とは限らないが、一点の方がイメージしやすいので)。
その点を再びpと書くと、この点を通るジョルダン閉曲線が
存在するはずだが、この閉曲線は他の閉曲線と交わって矛盾する。
年輪を帰納的に構成しようとしたが、可算無限回では終わらず、
超限帰納法が必要になりそうだった。自分のスキルでは超限帰納法が
うまく使えないので、かわりにツォルンの補題を使うことにした。
従って、証明が冗長な感じになった( ＾o＾)
(続く)
- 559 名前：１３２人目の素数さん mailto:sage [2012/05/30(水) 05:40:20.56 ]
- (続き)
記法：
A⊂R^2に対して、Aの内部をA^iと書くことにする。
R^2内のジョルダン閉曲線γに対して、
「γの内部またはγ上の点」全体の集合をF(γ)と表すことにする。
明らかに、F(γ)はコンパクトである。また、F(γ)^i≠φが成り立つ。
実際の解答：
>>533が不可能であることを背理法で示す。
題意を満たすジョルダン閉曲線の族があったとして、その集合をΓと置く。
集合族Mを次のように定める。
M＝{ F(γ)｜γ∈Γ}
Γの定義から、任意のF1, F2∈Mに対して、
・F1＝F2
・F1⊂F2, F1≠F2
・F1⊃F2, F1≠F2
・F1∩F2＝φ
のいずれかが成り立つことが分かる。
このMに、次のようにして半順序≦を定義する(包含が逆向きになっているが、それでいい)。
F1≦F2 ⇔ F1⊃F2
(続く)
- 560 名前：１３２人目の素数さん mailto:sage [2012/05/30(水) 05:44:19.69 ]
- (続き)
まず、上記の半順序集合(M,≦)には極大元が存在しないことを示す。
もし極大元が存在するならば、F1∈Mが極大元だとすると、
Mの定義から、F1＝F(γ1)なるγ1∈Γが取れる。
F(γ1)^i≠φだから、p∈F(γ1)^i を1つ取る。Γの定義から、このpを通る
γ∈Γが存在する。再びΓの定義から、F(γ)⊂F(γ1)^iが成り立つことが分かる。
特にF(γ)≧F(γ1)かつF(γ)≠F(γ1)となる。すると、
F(γ)∈M, F(γ)≧F(γ1), F(γ)≠F(γ1)
ということになるので、F1＝F(γ1)がMの極大元であることに矛盾する。
以上より、(M,≦)には極大元が存在しない。
よって特に、(M,≦)は帰納的でない。なぜなら、もし(M,≦)が帰納的ならば、
ツォルンの補題が使えて、(M,≦)には極大元が存在することになってしまうので。
(続く)
- 561 名前：１３２人目の素数さん mailto:sage [2012/05/30(水) 05:52:10.07 ]
- (続き)
さて、(M,≦)は帰納的でないのだから、ある空でない全順序部分集合A⊂Mが存在して、
(A,≦)は(M,≦)の中に上界を持たないことになる。このようなAを1つ取っておく。
Aは全順序部分集合だったから、任意のF1, F2∈Aに対して、
F1⊂F2 または F1⊃F2 が成り立つ。
特に、集合族Aは有限交叉性を持つ。… (*)
任意のF∈Aはコンパクトだから、これと(*)より、∩[F∈A] F ≠φ
が成り立つことになる。そこで、p∈∩[F∈A] F …(**) を1つ取る。
Γの定義から、このpを通るγ1∈Γが存在する。
F1＝F(γ1)と置いておく。明らかに、p∈F1 かつ F1∈M である。
(A,≦)は(M,≦)の中に上界を持たなかったから、あるF∈Aが存在して、
F≦F1が成り立たない。すなわち、F⊃F1が成り立たない。これと>>559から、
・F1⊃F, F1≠F
・F1∩F＝φ
のいずれかが成り立つ。(**)に注意して、p∈Fだから、これとp∈F1より、
後者は成り立たない。よって、前者が成り立つしかない。
F＝F(γ)なるγ∈Γを取っておく。このとき
F(γ1)⊃F(γ), F(γ1)≠F(γ), p∈F(γ1), p∈F(γ), p∈Im(γ1)
ということだから、Γの定義から矛盾する(γとγ1の図を描くと分かりやすい)。
以上より、>>533は不可能である。
……ジョルダン閉曲線の性質を証明せずに、"Γの定義より" で
済ませている部分が多々あるので、厳密性に欠けるような( ＾o＾)
|
 |
