อ่าน 2 นาที
เซตขนาดใหญ่ (คณิตศาสตร์เชิงการจัดเรียง)
ลู่เข้า เซต เล็ก คือเซตย่อยใดๆ ของจำนวนเต็มบวกที่ไม่ใช่เซตใหญ่ กล่าวคือ เซตที่ผลรวมของส่วนกลับลู่เข้า
เซตขนาดใหญ่ (คณิตศาสตร์เชิงการจัดเรียง)
ในคณิตศาสตร์เชิงการจัดเรียงเซตขนาดใหญ่ของจำนวนเต็มบวก
เป็นหนึ่งในลักษณะที่ผลรวมอนันต์ของส่วนกลับ
ลู่เข้าเซตเล็กคือเซตย่อยใดๆ ของจำนวนเต็มบวกที่ไม่ใช่เซตใหญ่ กล่าวคือ เซตที่ผลรวมของส่วนกลับลู่เข้า
เซตขนาดใหญ่ปรากฏในทฤษฎีบทมุนซ์-ซาสซ์และใน ข้อสันนิษฐานของเออร์โด ส เกี่ยวกับลำดับเลขคณิต
ตัวอย่าง
- เซตย่อยจำกัดทุกเซตของจำนวนเต็มบวกล้วนเป็นเซตเล็ก
- เซตของจำนวนเต็มบวกทั้งหมดเป็นเซตขนาดใหญ่ ข้อความนี้เทียบเท่ากับไดเวอร์เจนซ์ของอนุกรมฮาร์มอนิกโดยทั่วไปแล้วลำดับเลขคณิต ใดๆ (เช่น เซตของจำนวนเต็มทั้งหมดในรูปแบบan + bโดยที่a ≥ 1, b ≥ 1 และn = 0, 1, 2, 3, ... ) ก็เป็นเซตขนาดใหญ่เช่นกัน
- เซตของจำนวนกำลังสองมีขนาดเล็ก (ดูปัญหาบาเซิล § ฟังก์ชันซีตาของรีมันน์ ) เช่นเดียวกับเซตของจำนวนกำลัง สาม เซตของกำลังสี่ และอื่นๆ โดยทั่วไปแล้ว เซตของค่าจำนวนเต็มบวกของ พหุนามใดๆที่มีดีกรี 2 หรือมากกว่านั้น ก็เป็นเซตขนาดเล็กเช่นกัน
- เซต {1, 2, 4, 8, ...} ของกำลังของ 2เป็นเซตเล็ก และลำดับเรขาคณิต ใดๆ (กล่าวคือ เซตของจำนวนในรูปแบบab nโดยที่a ≥ 1, b ≥ 2 และn = 0, 1, 2, 3, ...) ก็เป็นเซตเล็กเช่นกัน
- เซตของจำนวนเฉพาะมีขนาดใหญ่เซตของจำนวนเฉพาะคู่แฝดมีขนาดเล็ก (ดูค่าคงที่ของบรุน )
- เซตของกำลังของจำนวนเฉพาะที่ไม่ใช่จำนวนเฉพาะ (กล่าวคือ จำนวนทั้งหมดที่อยู่ในรูปp nโดยที่n ≥ 2 และpเป็นจำนวนเฉพาะ) มีขนาดเล็ก แม้ว่าจำนวนเฉพาะจะมีขนาดใหญ่ก็ตาม คุณสมบัตินี้ถูกนำมาใช้บ่อยในทฤษฎีจำนวนเชิงวิเคราะห์โดยทั่วไปแล้ว เซตของกำลังสมบูรณ์มีขนาดเล็ก แม้แต่เซตของจำนวนทรงพลังก็มีขนาดเล็กเช่นกัน
- เซตของจำนวนที่มีการขยายในฐาน ที่กำหนด โดยไม่รวมหลักที่กำหนดนั้นมีขนาดเล็ก ตัวอย่างเช่น เซตของจำนวนเต็มที่มี การขยาย ทศนิยมไม่รวมหลัก 7 นั้นมีขนาดเล็ก เซตดังกล่าวเรียกว่าเซตเคมป์เนอร์
- เซตใดก็ตามที่มี ความหนาแน่นเชิงเส้นกำกับบนไม่เป็นศูนย์ ถือว่าเป็นเซตขนาดใหญ่
- เซตของจำนวนเฉพาะทั้งหมดในลำดับเลขคณิตan + bโดยที่aและbเป็นจำนวนเฉพาะสัมพัทธ์นั้นมีขนาดใหญ่ (ดูทฤษฎีบทของ Dirichlet เกี่ยวกับลำดับเลขคณิต )
คุณสมบัติ
- เซตย่อย ทุกเซตของเซตเล็ก ๆ ล้วนเป็นเซตเล็ก ๆ
- การรวมกันของเซตขนาดเล็กจำนวนจำกัดจะมีขนาดเล็ก เนื่องจากผลรวมของอนุกรมลู่เข้า สองชุด ก็เป็นอนุกรมลู่เข้าเช่นกัน (ดังนั้น เซตขนาดเล็กจึงก่อให้เกิดอุดมคติบนเซตของจำนวนเต็มบวก)
- ส่วนเติมเต็มของเซตเล็กทุกเซตจะมีขนาดใหญ่
- ทฤษฎีบทมุนซ์-ซาสซ์กล่าวว่า เซตหนึ่งจะมีขนาดใหญ่ก็ต่อเมื่อเซตของพหุนามที่เกิดจากเซตนั้นมีความหนาแน่นในโทโพโลยีบรรทัดฐานเอกรูปของฟังก์ชันต่อเนื่องบนช่วงปิดในจำนวนจริงบวก นี่เป็นการขยายความของทฤษฎีบทสโตน-ไวเออร์สตรัส
ปัญหาที่ยังเปิดอยู่ซึ่งเกี่ยวข้องกับเซตขนาดใหญ่
Paul Erdős ตั้งสมมติฐานว่าเซตขนาดใหญ่ทั้งหมดมีลำดับเลขคณิต ที่ยาวตามอำเภอใจ เขาเสนอรางวัล 3,000 ดอลลาร์สำหรับการพิสูจน์ ซึ่งมากกว่าสมมติฐานอื่นๆ ของเขา และพูดติดตลกว่าข้อเสนอรางวัลนี้ขัดต่อกฎหมายค่าแรงขั้นต่ำ[ 1 ]คำถามนี้ยังคงเปิดอยู่
โดยทั่วไปแล้วยังไม่ทราบวิธีระบุว่าเซตที่กำหนดให้เป็นเซตขนาดใหญ่หรือขนาดเล็ก ดังนั้นจึงมีเซตจำนวนมากที่ไม่ทราบว่าเป็นเซตขนาดใหญ่หรือขนาดเล็ก
ดูเพิ่มเติม
หมายเหตุ
- ^คาร์ล โพเมอรองซ์ ,พอล แอร์โดส, นักทฤษฎีจำนวนผู้ยิ่งใหญ่ (ส่วนหนึ่งของบทความคณิตศาสตร์ของพอล แอร์โดส ) ใน Notices of the AMS , มกราคม 1998
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เซตขนาดใหญ่ (คณิตศาสตร์เชิงการจัดเรียง)
ลู่เข้า เซต เล็ก คือเซตย่อยใดๆ ของจำนวนเต็มบวกที่ไม่ใช่เซตใหญ่ กล่าวคือ เซตที่ผลรวมของส่วนกลับลู่เข้า
ตัวอย่าง
เซตย่อยจำกัดทุกเซตของจำนวนเต็มบวกล้วนเป็นเซตเล็ก เซตของจำนวนเต็มบวกทั้งหมดเป็นเซตขนาดใหญ่ ข้อความนี้เทียบเท่ากับไดเวอร์เจนซ์ของอนุกรม ฮาร์มอนิก โดยทั่วไปแล้ว ลำดับเลขคณิต ใดๆ (เช่น เซตของจำนวนเต็มทั้งหมดในรูปแบบ an + b โดยที่ a ≥ 1, b ≥ 1 และ n = 0, 1, 2, 3, .
คุณสมบัติ
เซตย่อย ทุก เซต ของเซตเล็ก ๆ ล้วนเป็นเซตเล็ก ๆ การ รวมกัน ของเซตขนาดเล็กจำนวนจำกัดจะมีขนาดเล็ก เนื่องจากผลรวมของ อนุกรมลู่เข้า สองชุด ก็เป็นอนุกรมลู่เข้าเช่นกัน (ดังนั้น เซตขนาดเล็กจึงก่อให้เกิด อุดมคติ บนเซตของจำนวนเต็มบวก)...
ปัญหาที่ยังเปิดอยู่ซึ่งเกี่ยวข้องกับเซตขนาดใหญ่
Paul Erdős ตั้งสมมติฐาน ว่าเซตขนาดใหญ่ทั้งหมดมี ลำดับเลขคณิต ที่ยาวตามอำเภอใจ เขาเสนอรางวัล 3,000 ดอลลาร์สำหรับการพิสูจน์ ซึ่งมากกว่า สมมติฐานอื่นๆ ของเขา และพูดติดตลกว่าข้อเสนอรางวัลนี้ขัดต่อกฎหมายค่าแรงขั้นต่ำ [ 1 ] คำถามนี้ยังคงเปิดอยู่