ซิงเกิลตัน (คณิตศาสตร์)
ในทางคณิตศาสตร์เซตเอกซ์เลนตัน (เรียกอีกอย่างว่าเซตหน่วย[ 1 ]หรือเซตจุดเดียว ) คือเซตที่มีสมาชิกเพียงตัวเดียว ตัวอย่างเช่น เซตเป็นเซตเอกซ์เลนตันที่มีสมาชิกเพียงตัวเดียวคือ
คุณสมบัติ
ภายในกรอบของทฤษฎีเซต Zermelo–Fraenkelสัจพจน์ของความสม่ำเสมอรับประกันว่าไม่มีเซตใดเป็นสมาชิกของตัวมันเอง ซึ่งหมายความว่าเซตเอกฐานจะต้องแตกต่างจากสมาชิกที่มันบรรจุอยู่[ 1 ]ดังนั้น 1 และ จึงไม่ใช่สิ่งเดียวกัน และเซตว่างก็แตกต่างจากเซตที่บรรจุเฉพาะเซตว่าง เซตเช่นเป็นเซตเอกฐานเพราะมันมีสมาชิกเพียงตัวเดียว (ซึ่งตัวมันเองก็เป็นเซต แต่ไม่ใช่เซตเอกฐาน)
เซตจะเป็นเซตที่มีสมาชิกเพียงตัวเดียวก็ต่อเมื่อจำนวนสมาชิกของเซตนั้นเท่ากับ1ในการสร้างจำนวนธรรมชาติโดยใช้ทฤษฎีเซตของฟอน นอยมันน์จำนวน 1 ถูกกำหนดให้เป็นเซตที่มีสมาชิกเพียงตัวเดียว
ในทฤษฎีเซตเชิงสัจพจน์การมีอยู่ของเซตเอกฐานเป็นผลสืบเนื่องมาจากสัจพจน์ของการจับคู่ : สำหรับเซตA ใดๆ สัจพจน์ที่ใช้กับAและAยืนยันการมีอยู่ของเซตเอกฐานซึ่งเหมือนกับการมีอยู่ของเซตเอกฐาน(เนื่องจากเซตเอกฐานนี้ประกอบด้วยAและไม่มีเซตอื่นใดเป็นสมาชิก)
ถ้าAเป็นเซตใดๆ และSเป็นเซตที่มีสมาชิกเพียงตัวเดียวแล้ว จะมีฟังก์ชันจากAไปยังS เพียงฟังก์ชันเดียวเท่านั้น ซึ่งเป็นฟังก์ชันที่ส่งสมาชิกทุกตัวของAไปยังสมาชิกเพียงตัวเดียวของSดังนั้น เซตที่มีสมาชิกเพียงตัวเดียวทุกเซตจึงเป็นวัตถุปลายทางในหมวดหมู่ของเซต
เซตที่มีสมาชิกเพียงตัวเดียว (singleton set) มีคุณสมบัติที่ว่าฟังก์ชันทุกฟังก์ชันจากเซตนั้นไปยังเซตใดๆ ก็ตามจะเป็นฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่ง (injective) เซตที่ไม่มีสมาชิกเพียงตัวเดียว (non-singleton set) เพียงเซตเดียวที่มีคุณสมบัตินี้คือเซตว่าง
เซตซิงเกิลตันทุกเซตเป็นอัลตร้าพรีฟิลเตอร์ถ้าเป็นเซตและขึ้นไปของซึ่งคือเซตจะเป็นอัลตร้าฟิลเตอร์หลักบนยิ่งไปกว่านั้น อัลตร้าฟิลเตอร์หลักทุกตัวบนจำเป็นต้องมีรูปแบบนี้[ 2 ]ทฤษฎีบทอัลตร้าฟิลเตอร์บ่งชี้ว่าอัลตร้าฟิลเตอร์ที่ไม่ใช่หลักมีอยู่บนเซตอนันต์ ทุกเซต (สิ่งเหล่านี้เรียกว่าอัลตร้าฟิลเตอร์อิสระ ) เน็ต ทุกตัว ที่มีค่าอยู่ในเซตย่อยซิงเกิลตันของเป็นอัลตร้าเน็ตใน
ลำดับ จำนวนเต็ม ของเลขเบลล์นับจำนวนพาร์ติชันของเซต ( OEIS : A000110 ) หากไม่รวมสมาชิกที่มีค่าเดียว ตัวเลขจะมีค่าน้อยลง ( OEIS : A000296 )
ในทฤษฎีหมวดหมู่
โครงสร้างที่สร้างขึ้นจากหน่วยเดี่ยว มักทำหน้าที่เป็นวัตถุปลายทางหรือวัตถุศูนย์ในหมวดหมู่ ต่างๆ :
- ข้อความข้างต้นแสดงให้เห็นว่าเซตที่มีสมาชิกเพียงตัวเดียวเป็นวัตถุปลายทางในหมวดหมู่เซตของเซต อย่างแท้จริง ไม่มีเซตอื่นใดเป็นวัตถุปลายทาง
- เซตย่อยเอกฐานใดๆ ก็ตามยอมรับ โครงสร้าง ปริภูมิเชิงทอ พอโลยีที่ไม่ซ้ำกัน (ทั้งสองเซตย่อยเป็นเซตเปิด) ปริภูมิเชิงทอพอโลยีเอกฐานเหล่านี้เป็นวัตถุปลายทางในหมวดหมู่ของปริภูมิเชิงทอพอโลยีและฟังก์ชันต่อเนื่องไม่มีปริภูมิอื่นใดเป็นวัตถุปลายทางในหมวดหมู่นั้น
- กลุ่มที่มีสมาชิกเพียงตัวเดียวจะมี โครงสร้าง กลุ่ม ที่ไม่ซ้ำกัน (โดยสมาชิกที่ไม่ซ้ำกันนั้นทำหน้าที่เป็นสมาชิกเอกลักษณ์ ) กลุ่มที่มีสมาชิกเพียงตัวเดียวเหล่านี้เป็นวัตถุศูนย์ในหมวดหมู่ของกลุ่มและโฮโมมอร์ฟิซึมของกลุ่มไม่มีกลุ่มอื่นใดที่เป็นเทอร์มินัลในหมวดหมู่นั้น
นิยามโดยฟังก์ชันตัวบ่งชี้
ให้Sเป็นคลาสที่กำหนดโดยฟังก์ชันบ่งชี้ แล้วSเรียกว่าคลาสที่มีสมาชิกเดียวก็ต่อเมื่อมีสมาชิกบางตัวที่ทำให้สำหรับทุก ๆ
นิยามในPrincipia Mathematica
คำจำกัดความต่อไปนี้ได้รับการนำเสนอในPrincipia MathematicaโดยWhiteheadและRussell : [ 3 ]
- ' ดีเอฟ.
สัญลักษณ์'หมายถึงสิ่งเดียวและหมายถึงกลุ่มของวัตถุที่เหมือนกับie สิ่งนี้ปรากฏเป็นคำนิยามในบทนำ ซึ่งในบางส่วนช่วยลดความซับซ้อนของข้อโต้แย้งในเนื้อหาหลัก โดยปรากฏในรูปของข้อเสนอ 51.01 (หน้า357 ibid.) ต่อมาข้อเสนอนี้ถูกนำมาใช้เพื่อกำหนดจำนวนเชิงคาร์ดินัล 1 ดังนี้
- ' ดีเอฟ.
นั่นคือ 1 คือคลาสของสมาชิกเอกพจน์ นี่คือคำนิยาม 52.01 (หน้า 363 ในเอกสารเดียวกัน)
ดูเพิ่มเติม
- คลาส (ทฤษฎีเซต) – กลุ่มของเซตในทางคณิตศาสตร์ที่สามารถกำหนดได้โดยอาศัยคุณสมบัติของสมาชิกในกลุ่มนั้น
- จุดโดดเดี่ยว– จุดในเซตย่อย S ที่ไม่มีจุดอื่นใดใน S อยู่รอบๆ
- การวัดปริมาณความเป็นเอกลักษณ์– ตัววัดปริมาณเชิงตรรกะ
- Urelement – แนวคิดในทฤษฎีเซต