¿Es [math] \ {1,2,3,4 \} [/ math] lo mismo que [math] \ {1, \ {2,3,4 \} \} [/ math] en la teoría de conjuntos?

Una versión bastante estándar del Axioma de Extensionalidad en la teoría de conjuntos de Zermelo-Fraenkel es:

[matemática] \ quad \ forall A \ forall B (\ forall X (X \ en A \ Leftrightarrow X \ in B) \ Rightarrow A = B) [/ math]

Lo contrario de esta implicación se deriva de la propiedad de sustitución de la igualdad, como resultado:

[matemáticas] \ quad A = B \ Leftrightarrow \ forall X (X \ en A \ Leftrightarrow X \ en B) [/ math]

Dejar que [matemáticas] A = \ {1, \ {2,3,4 \} \}, X = \ {2,3,4 \}, B = \ {1,2,3,4 \} [/ matemáticas ] luego:

  • [matemáticas] X \ en A [/ matemáticas]
  • [matemáticas] X \ notin B [/ matemáticas] (aunque [matemáticas] X \ subconjunto B [/ matemáticas])

Por lo tanto, [matemáticas] A \ neq B [/ matemáticas].

[math] A [/ math] es un conjunto que contiene [math] | A | = 2 [/ math] elementos, [math] 1 [/ math] y [math] X [/ math].

[math] B [/ math] es un conjunto que contiene [math] | B | = 4 [/ math] elementos, [math] 1,2,3 [/ math] y [math] 4 [/ math].

[matemáticas] | A | \ neq | B | \ Rightarrow A \ neq B [/ matemáticas]

Un conjunto es un elemento perfectamente válido de otro conjunto, y un conjunto que contiene un elemento no es igual a ese elemento. Eso es [matemáticas] 1 \ neq \ {1 \} \ neq \ {\ {1 \} \} [/ matemáticas].

No. 1, 2, 3 y 4 no existen (todavía) en la teoría de conjuntos.

Pero supongamos que desea modelar los números naturales (enteros no negativos) utilizando la teoría de conjuntos. Se puede hacer esto? ¡Sí puede!

La construcción más simple es definir 0 (cero) como el conjunto vacío {}. Luego defina cada número natural después de eso como el conjunto de todos los “números” más pequeños que él. Entonces uno es {{}}, dos es {{}, {} {}}, tres es {{}, {{}}, {{}, {} {}}}, y así sucesivamente. Con esta construcción, la cardinalidad de cada conjunto pasa a ser la misma que el valor, y la relación “menor que” (<) entre los números se puede ver simplemente como un subconjunto de.

La igualdad de cardinalidad es un requisito previo para la igualdad de dos conjuntos.

No, por ejemplo, [math] 2 [/ math] no es un elemento del segundo conjunto.

No. El primero es un conjunto de 4 números. El segundo es un conjunto que tiene como elementos un número (1) y un conjunto de tres números ([matemática] \ {2,3,4 \} [/ matemática]).

No lo es. Son dos conjuntos diferentes.