Das offene (0,1)×(0,1)(0,1)×(0,1)(0,1) \times (0,1) Quadrat wird invektiv *in* das Intervall (0,1)( 0,1)(0,1)

Funktioniert die folgende Bijektion:

Nimm irgendeinen Punkt ( X , j ) ( 0 , 1 ) × ( 0 , 1 ) . Jede reelle Zahl R ( 0 , 1 ) kann durch eine unendlich lange Dezimalerweiterung dargestellt werden (0,235 ist beispielsweise dasselbe wie 0,234999999 ...). Nehmen Sie die reellen Zahlen X , j R und verschachteln ihre Dezimalerweiterungen, um eine eindeutige reelle Zahl zu erzeugen R ' ( 0 , 1 ) . Die Nummer R ' Da es eindeutig ist, ist die Abbildung 1-1. Gegeben eine reelle Zahl R ' ( 0 , 1 ) , Man kann die Dezimalerweiterung dieser Zahl gemäß dem durch die Abbildung festgelegten Muster lösen und die reellen Zahlen erzeugen X Und j , und kommen daher an einem eindeutigen Punkt an ( X , j ) ( 0 , 1 ) × ( 0 , 1 ) .

Existiert eine Bijektion?

Nicht ganz. Aber falls C ist die Cantor-Menge im mittleren Drittel, können Sie so etwas tun, um eine Bijektion dazwischen zu geben C 2 Und C .

Antworten (2)

Sie haben eine Spritze ( 0 , 1 ) 2 ( 0 , 1 ) -- aber es ist nicht surjektiv , weil es nichts gibt, was zum Beispiel abbildet

1 99 = 0,0101010101010

Das Deinterlatieren der Ziffern würde dies erzeugen 0 , 1 9 , aber das ist nicht drin ( 0 , 1 ) 2 .


Eine Injektion ist jedoch wirklich alles, was Sie brauchen, denn es ist einfach, eine Injektion in die andere Richtung zu finden, und dann erledigt das Schröder-Bernstein-Theorem die Arbeit, sie für Sie zu einer einzigen Bijektion zusammenzufügen.

Danke, dass du meinen Fehler erkannt hast!
Tatsächlich ist die Karte nicht einmal gut definiert.
@NoahSchweber: Ich denke, die Spezifikation des OP von "einer unendlich langen Dezimalerweiterung" sollte sagen, dass Sie, wenn Sie die Wahl haben, die Darstellung wählen, die mit unendlichen Neunen endet, und nicht die, die mit unendlichen Nullen endet.
Ah, so habe ich das nicht gelesen. @RafaelVergnaud War das deine Absicht? Wenn ja, werde ich meine Antwort löschen.
Hallo Noah. Ich habe deinen Kommentar nicht früher gesehen! Sorry für die spätere Antwort Infinite nines!
Könnten Sie außerdem meine neue Bijektion überprüfen? Das Buch (Abbott) forderte tatsächlich eine Abbildung, die injektiv ist (es muss nicht surjektiv sein). Trotzdem fand ich das Problem der Bijektion interessant. Ist es überhaupt möglich? Funktioniert mein Beispiel? Danke :)
@RafaelVergnaud: Der schönste Trick, um eine Bijektion zu erhalten, die ich gesehen habe, ist zu sagen, dass wir anstelle von Ziffernblöcken Ziffernblöcke verschachteln , wobei jeder Block aus einer Ziffer ungleich Null besteht, der möglicherweise null oder mehr Nullen vorangestellt sind. Dies ergibt eine reelle Bijektion F : ( 0 , 1 ] × ( 0 , 1 ] ( 0 , 1 ] . Wenn Sie offene Intervalle wollen, müssen Sie etwas Fummelarbeit leisten – oder vielleicht nur eine Bijektion kennen H : ( 0 , 1 ) ( 0 , 1 ] und dann nehmen ( X , j ) H 1 ( F ( H ( X ) , H ( j ) ) .

Nicht ganz. Die Entsprechung zwischen unendlichen Dezimalstellen und Elementen von ( 0 , 1 ) ist selbst keine Bijektion, da einige Zahlen mehr als eine Dezimalerweiterung haben.

Sie lösen das, indem Sie sich auf die Erweiterung mit unendlich vielen Nicht-Null-Ziffern beschränken, fein. Aber jetzt das Mapping aus ( 0 , 1 ) 2 Zu ( 0 , 1 ) ist nicht surjektiv. Es gibt zum Beispiel keine X Und j die geben R ' = 0,1101010101... . Denn das würde erfordern X = 0,10000... Und j = 0,111... . Aber X = 0,1000... = 0,09999... , also das Bild davon ( X , j ) ist eigentlich 0.0191919... 0,11010101... .

Hallo David. Danke für deine Antwort! Ich habe zwei Korrekturen vorgenommen: Zum einen forderte das Buch nur, dass die Abbildung injektiv ist. Außerdem habe ich versucht, ein Beispiel für eine Bijektion am Ende des Beitrags bereitzustellen. Würden Sie einen Blick darauf werfen? Es ist zwei oder drei Sätze lang! Danke schön!
Diese durch diese letzten paar Sätze definierte Karte ist offensichtlich nicht injektiv. Wenn das Problem darin besteht, zu zeigen, dass es eine Bijektion von gibt ( 0 , 1 ) 2 auf zu ( 0 , 1 ) Ich denke, das Einfachste ist das: Sagen C ist die Cantor-Menge. Zeigen Sie, dass es eine Bijektion von gibt [ 0 , 1 ] auf zu C , und verwenden Sie eine ternäre Ziffernverschachtelung, um eine Bijektion zwischen zu geben C 2 Und C .