Arbeiten mit Äquivalenzklassen und Quotientenmengen

Ich habe Zweifel an der Arbeit mit Äquivalenzklassen und Quotientenmengen. Die mir bekannte Definition ist die einer Äquivalenzrelation auf einem Satz A , die Menge aller Elemente von A Äquivalent zu einem bestimmten Element X ist der Satz [ X ] A die Äquivalenzklasse von genannt wird X . Die Menge aller Äquivalenzklassen ist dann die Menge A / Quotientenmenge genannt.

Nun, ich verstehe das. Ich bin jedoch etwas verwirrt, wenn ich damit arbeite, weil das Set A / ist ein Satz von Sätzen richtig? Also wenn X A / , X ist kein Element von A sondern eine ganze Sammlung solcher Elemente. Es gibt jedoch Texte, an die der Autor anscheinend denkt X A / als gerecht und Element von A .

Zum Beispiel: Im Zusammenhang mit Mannigfaltigkeiten, wenn man Tangentenvektoren als Äquivalenzklassen von Kurven definiert, stellt man sich ein Element des Tangentenraums nicht als eine Menge von Kurven vor. Oder im Kontext der multilinearen Algebra definieren wir das Tensorprodukt von Vektorräumen unter Verwendung eines Quotienten, aber wir stellen uns die Elemente nicht als Mengen von Vektoren vor.

Ich habe gehört, dass „wir an ein Element denken X A / als ein der Relation unterworfenes Element “, denken wir jedoch an X bezogen auf welches Element von A ? Ich habe wirklich nicht verstanden, wie wir über Äquivalenzklassen und Quotientenmengen arbeiten / nachdenken sollten.

Vielen Dank im Voraus für Ihre Hilfe und entschuldigen Sie, wenn die Frage zu dumm ist.

Antworten (2)

Wenn Sie in einer Quotientenmenge von einer Äquivalenzklasse sprechen, beziehen Sie sich normalerweise darauf, indem Sie einen Repräsentanten verwenden, dh ein Element dieser Klasse. Betrachten Sie zum Beispiel Z / N Z , die ganzen Zahlen modulo N . Dies wird als eine Menge von Mengen definiert, aber normalerweise identifiziert man es einfach damit { 0 , , N 1 } .

Die Identifikation entsteht durch den Transport der Struktur Z / N Z zum vollständigen Repräsentantensystem (auch bekannt als Normalformen oder kanonische Formen), siehe insbes. diese Antwort.
@MathGems Schöne, wenn auch lange Antwort. Danke.

Es kann sein (und das ist normalerweise der Fall), dass alle elementaren mathematischen Objekte tatsächlich Mengen sind. Nehmen Sie zum Beispiel die reelle Linie R . Du weißt, dass π ist ein Element von R . Aber in vielen Axiomatisierung π ist selbst eine Äquivalenzklasse (nämlich die Menge aller zu ihr konvergierenden Folgen rationaler Zahlen). Das mag seltsam klingen, ändert aber nichts an unserer Vorstellung von π eine Zahl oder ein Punkt in der reellen Linie sein.

Eigentlich könnte es sein, dass alle mathematischen Objekte Mengen sind. Zum Beispiel kann man natürliche Zahlen definieren als 0 = { } , 1 = { 0 } , 2 = { 0 , 1 }

Ich werde es dir noch besser machen. In ZFC ist die Klasse aller Mengen nur mit der leeren Menge konstruierbar! Diese Konstruktion wird das Von-Neumann-Universum genannt , und es kann gezeigt werden, dass jede Menge nur eine Verschachtelung der leeren Menge ist.