幂集公理

在数学中,幂集公理是公理化集合论的Zermelo-Fraenkel公理之一。

在Zermelo-Fraenkel公理的形式语言中,这个公理读做:
:\forall A, \exists\; {\mathcal{P}(A)}, \forall x: x \in {\mathcal{P}(A)} \iff(\forall y: y \in x \implies y \in A)
或简写为:
:\forall A, \exists\; {\mathcal{P}(A)}, \forall x: x \in {\mathcal{P}(A)} \iff x \subseteq A

换句话说:
:给定任何集合A,有着一个集合\mathcal{P}(A)使得,给定任何集合xx是\mathcal{P}(A)的成员,当且仅当xA的子集。

通过外延公理可知这个集合是唯一的。我们可以称集合\mathcal{P}(A)是A的幂集。所以这个公理的本质是:
:所有集合都有一个幂集。

幂集公理一般被认为是无可争议的,它或它的等价命題出现在所有可替代的集合论的公理化中。

推论
幂集公理允许定义两个集合X和Y的笛卡儿积:

: X \times Y = \{(x, y) : x \in X \land y \in Y \}。

笛卡儿积是个集合因为

: X \times Y \subseteq \mathcal{P}(\mathcal{P}(X \cup Y))。

你可以递归定义集合的任何有限的搜集的笛卡儿积:

: X_1 \times \cdots \times X_n =(X_1 \times \cdots \times X_{n-1}) \times X_n 。

注意笛卡儿积的存在性在不包含幂集公理的中是可证明的。

引用
Paul Halmos, Naive set theory*. Princeton, NJ: D. Van Nostrand Company, 1960. Reprinted by Springer-Verlag, New York, 1974. ISBN 0-387-90092-6 (Springer-Verlag edition).
Jech, Thomas, 2003. Set Theory: The Third Millennium Edition, Revised and Expanded*. Springer. ISBN 3-540-44085-2.
Kunen, Kenneth, 1980. Set Theory: An Introduction to Independence Proofs*. Elsevier. ISBN 0-444-86839-9.
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注释
Zermelo-Fraenkel-Mengenlehre#Die Axiome von ZF und ZFC

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