問題

こないだずっと考えていた問題。

 \mathcal{P}(\aleph_\alpha)から \aleph_{\alpha+1}への全射の関数が存在する。

証明はこんな感じではないかと。この証明はACを使っているが、考えていたのはACを使わない証明。そっちの証明は自信がない。

カントールの定理より、 \aleph_\alpha < |\mathcal{P}(\aleph_\alpha)|である。いま、 |\mathcal{P}(\aleph_\alpha)| = \betaと置こう。すると\mathcal{P}(\aleph_\alpha)から\betaへの全単射の関数fが存在する。ここで\aleph_{\alpha+1}\aleph_\alphaの直後の後続基数であって\betaは基数だから、 \aleph_\alpha < \betaより\aleph_{\alpha+1} \leq \betaを得る。すなわち、\aleph_{\alpha+1}から\betaへの単射の関数gが存在する。ここで\betaから\aleph_{\alpha+1}への関数hを次のように構成する。

h(x)= a  (f(a)=xとなるa∈ \aleph_{\alpha+1}が存在するとき)
   = \emptyset  (それ以外のとき)

fが単射だからhはwell-definedであり、明らかに全射である。h\circfを考えれば、これが求める関数である。