Estructuras de álgebra multilineal. Joaquín Olivert Pellicer

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Estructuras de álgebra multilineal - Joaquín Olivert Pellicer Educació. Sèrie Materials

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S ordena bien a Im f de manera que f(u) S f(v) si u v.

      Teorema 1.10: Si ordena bien a X y f es una aplicación de una - sección Y en X, de manera que conserve el orden -, entonces es falso que f(u) u, ∀ u image Y.

       Demostración :

      Basta probar que

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      Supongamos que no lo sea. Entonces posee un ft-primer elemento v, que por pertenecer a Y', f(v) v; y al conservai / el orden, f(f{v)) f{v).

      Si tomamos un u image X de manera que u v, resulta que u Y' (ya que v es un ft-primer elemento de y’), y por tanto, o u f(u), o u = f(u). Del mismo modo se tiene que f(v) Y' que conduce a que, o f(v)f (f(v)), o f(v) = f (f(v)), que resulta ser contradictorio con lo anterior. Esto hace que Y' = image.

      Teorema 1.11: Si f conserva el orden image-S, entonces f es una aplicación inyectiva y f-1 conserva el orden S-image.

      Demostración :

      Tomemos

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      Entonces no puede verificarse por separado x y ni yx. En consecuencia, x = y.

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      Consideremos que f(u) S f(v). Entonces u ≠ v; y debido a que f conserva el orden - S, u v. Esto hace que f-1 conserve el orden S - .

      Teorema 1.12: Si f y g son aplicaciones de X en Y que conserven el orden - S, def f y def g son secciones de X, e Im f, Im g son secciones de Y, entonces f g ó g f.

       Demostración :

      Dado que def f, def y son secciones, la Proposición 1.8 nos indica que, o def / C def y, o def y C def /. Y la demostración se reduce a probar que

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      Definamos la clase

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      Si C es no vacía, tendrá un image-primer elemento u, que verificará obviamente f(u) ≠ g(w). Supóngase que f(u) S g(u). Dado que Im g es una «S -sección de Y, f(u) Im g. (Recuérdese que no existen elementos fuera de las seciones que precedan a sus elementos). Luego existe un v X que verifique g(v) = f(u). Esto hace que g(v)Sg(u). Ahora bien, como y-1 conserva el orden S-, resulta que vu. Pero u es el primer elemento de C en donde las aplicaciones difieren, lo que es una contradicción. Esto conduce a afirmar que C = 0, por lo tanto se cumple (1.12.1).

      Teorema 1.13: Si ordena bien a X y S ordena bien a Y, existe una única función f que conserva el orden - S, tal que def f = X ó Im f = Y.

       Demostración :

      La cuestión que plantea el enunciado de este teorema no es la existencia de aplicaciones de X en Y que conserven el orden -S, pues estas funciones son fáciles de definir debido a que X e Y están bien ordenados, y se puede aprovechar esta circunstancia para ello. Además se construyen de manera que sus dominios de definición sean image-secciones, y sus imágenes S -secciones. Pero eso no asegura que sus dominios sean X y sus imágenes Y. Representemos por g las aplicaciones de este tipo. El teorema prueba que existe una única aplicación cuyo dominio es X o su imagen, Y.

      Definamos

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      Esta relación binaria es una aplicación, ya que si existiesen dos aplicaciones g1, g2 con u image def g1 ⋂def g2, el Teorema 1.12 asegura que g1(u) = g2{u).

      Veamos que def f es una sección e Im f es una S– sección :

      Esto es evidente debido a que def f es unión de image-secciones de tipo def g e Im f es unión de «S-secciones Im g.

      Probemos que def f = X ó Im f = Y :

      Si no lo son, existe un image - primer elemento it de X ~ def f y un image-imprimer elemento v de Y ~ Im f. Entonces la función f ⋃ {(u, v)} también conserva el orden - S. Luego existe un g de manera que (u, v) image g, y, por definición de f, se tiene que image f.

      Podemos repetir el razonamiento hasta llegar a que def f = X ó Im f = Y.

      Corolario 1.14: Si H ordena bien a X y S ordena bien a Y, de manera que X sea un conjunto e Y una clase propia, existe una función f que conserva el orden -S de manera que def f = X. Demostración :

      Está claro que no se puede verificar que Im f = Y, ya que Im f es conjunto e Y clase propia. Esto hace que, según el Teorema 1.13, def f = X.

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      Entre las clases bien ordenadas, la clase de los números ordinales es un ejemplo de ellas. En esta Sección nos dedicaremos a construir esta clase, y para ello definiremos el concepto de ordinal con sus propiedades más características.

      Empecemos introduciendo un nuevo axioma :

       VII Axioma de regularidad

       Si x ≠ 0, existe un elemento y x que verifica

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      El

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