対と積

定義:対 pair

$X,Y$ を集合とする.\[a \in X,b \in Y \]に対して,\[\{\{a\},\{a,b\}\}\]を$a,b$の対[pair]という.
$a,b$の対[pair]は,\[(a,b)\]と表し,$a$を第1成分[first component],$b$を第2成分[second component]という.

定義:積 product

$X$の元と$Y$の元からなる集合,\[\{z \in P(P(X \cup Y)) | \exists x \exists y(x \in X \land y \in Y \land z=\{\{x\},\{x,y\}\}\}) \}\]を$X,Y$の積[product]といい,\[X \times Y \]と表す.

上の定義において出てくる $P(X)$ は $X$ の部分集合をすべて元として含む $X$ の冪集合[power set]を表している.

$(a,b)$ を,$\{a,b\}$ と特に区別するために順序対ともいう.

順序対の第1成分,第2成分は第1座標,第2成分とも左射影,右射影とも言われる.

また,積[product]直積[direct product]ともいう.

$(a,b)$ が $(c,d)$ に関して,\[(a,b)=(c,d) \]であることは\[a=c \land b=d \]と同値となる.このことを定義性質[defining property]もしくは順序対特徴付け[characteristic property]という.

直積集合順序対を用いて定義されたが,二項関係順序対を用いて定義される.

座標平面と点集合

実数全体 $\mathbb{R}$ の直積集合を $\mathbb{R}^{2}$,\[\mathbb{R}^{2}=\mathbb{R} \times \mathbb{R}=\{(x,y) | x,y \in \mathbb{R}\} \]とすると,$\mathbb{R}^{2}$は実数と実数の順序対の集合となる.

このとき,直積集合 $\mathbb{R}^{2}$ の要素は点集合という.

また,平面上の点と直積集合 $\mathbb{R}^{2}$ の点とを対応させる仕掛けのことを座標系[coordinate system]といい,座標系[coordinate system]が設定された平面を座標平面[coordinate planr]という.


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