逍遥学能 2016-07-08 12:29
作为集合大小的定义，应该满足什么样的基本要求?我们当然要尽可能地使它符合集合大小定义的基本要求，其中有许多是要比整体大于部分更加要紧的。
首先，一个集合的大小只应该取决于这个集合本身。
我们知道一个集合可以用多种方法来构造和表示，比如说，
A={小于等于2的正整数｝
B={1,2｝
C={x2-3x+2=0的根｝
其实都是同一个集合，
D={n|n为自然数，且方程xn+yn=zn有xyz0的整数解｝
又怎么样呢?1996年英国数学家怀尔斯证明了费尔马大定理，所以集合D和上面的集合A、B、C是同一个集合，它里面有两个元素1和2。我们记得，一个集合由它所含的元素唯一决定，所以它的大小也不能取决于它被表示的方法，或者被构造的途径，它只应该取决于它本身。
一个集合得和自己一样大，这个没有什么好说的;
其次，如果集合A不小于(也就是说或者大于，或者一样大)集合B，而集合B也不小于集合A，那么它们就必须是一样大的;
第三，如果集合A不小于集合B，而集合B又不小于集合C，那么集合A就必须不小于集合C。在数学上，我们称满足这三个条件的关系为偏序关系(注：严格地说，这个偏序关系并不定义在集合之间，而是定义在集合按一样大这个等价关系定义出的等价类之间，关于偏序关系的严格定义的叙述和上面所说的也有区别，但这些问题在这里并不要紧，你如果看不懂这个注在讲什么也不要紧)。如果一个关于集合大小的定义违反了上面所说的三条之一，这个定义的怪异程度一定会超过上面使用一一对应原则的定义!
举个例子，比如说我对某位科幻小说作家的喜爱程度就是一个偏序关系。如果我喜欢阿西莫夫胜于喜欢凡尔纳，而喜欢凡尔纳又胜于喜欢克拉克，那在阿西莫夫和克拉克中，我一定更喜欢阿西莫夫。不过一个偏序关系并不要求任意两个对象都能相互比较。比如说刘慈欣的水平当然不能和克拉克这样的世界级科幻大师比，但是喜欢是一种很个人的事情，作为一个中国人，我对中国的科幻创作更感兴趣所以似乎不能说我更喜欢克拉克，但也不能说我更喜欢刘慈欣，而且也不能说同样喜欢，因为喜欢的地方不一样所以更确切地也许应该说，他们俩之间不能比较。但偏序关系中存在这样的可能性，有一个对象可以和两个不能相互比较的对象中的每一个相比较，比方说我喜欢阿西莫夫胜过刘慈欣和克拉克中的任一个。
不过作为集合大小的定义，我们希望能够比较任意两个集合的大小。所以，对于任何给定的两个集合A和B，或者A比B大，或者B比A大，或者一样大，这三种情况必须有一种正确而且只能有一种正确。这样的偏序关系被称为全序关系。
最后，新的定义必须保持原来有限集合间的大小关系。有限集合间的大小关系是很清楚的，所谓的大，也就是集合中的元素更多，有五个元素的集合要比有四个元素的集合大，在新的扩充了的集合定义中也必须如此。这个要求是理所当然的，否则我们没有理由将新的定义作为老定义的扩充。
集合大小定义的基本要求的全部内容就是这些，数学网希望考生可以考上理想的大学。