在数学领域中,两个集合是等势的()意為它们之间存在一个双射。這種性質经常叫做等势性(equinumerosity)。英文中也會用术语 equipotent 或 equipollent 來表示等勢。
定義
{{Math theorem
| name = 定義
| math_statement =
A 和 B 是二集合,若 f 滿足
- (\forall a \in A)(\exists ! b)\{
(b \in B)
\wedge
[(a,\,b) \in f]
\} (f 是A 和 B 間的函数)
- (\forall b \in B)(\exists a \in A)[(a,\,b) \in f] (每個 b \in B 都可以用 f 的規則對到某 a \in A )
- (\forall a_1 \in A)(\forall a_2 \in A)(\forall b \in B)\{[(a_1,\,b),\,(a_2,\,b) \in f] \Rightarrow (a_1 = a_2)\} (a_1,\,a_2 \in A 都對到 b \in B 則兩者相等 )
此時用以下符號簡記:
: A\,\overset{f}{\cong}\,B
更進一步的,可以定義:
: A \cong B
:=
(\exists f)
\left[
A\,\overset{f}{\cong}\,B
\right]
並可簡稱為A 和 B 是等势的。
}}
A\,\overset{f}{\cong}\,B 直觀上來說,就是任意 b \in B 都可以透過函数 f 的規則,被唯一的一個 a \in A 對應。而所謂的等勢,就是A 和 B 間存在這樣的一對一且不遺漏的對應關係。
範例
设E=\left\{2n|n\in \mathbb{N}\right\}是全体偶数的集合,那么,它与自然数集\mathbb{N}是等势的;
有理数\mathbb{Q}与自然数\mathbb{N}是等势的(所有有理数与自然数是“一样多”的);
然而,无理数\mathbb{R}-\mathbb{Q}与自然数\mathbb{N}或有理数\mathbb{Q}都不等势(无理数比有理数“个数多”)。
性質
- 两个有限集是等势的,当且仅当它们的元素个数相等。
- 等勢可構成一個等价关系。
範疇論的等勢
在集合范畴中,带有函数作为态射的所有集合的范畴,在两个集合之间的同构正好是一个双射,而两个集合正好是等势的,如果它们在这个范畴中是同构的。
参见
*集合范畴
*基数 (数学)
*双射
Mächtigkeit (Mathematik)#Gleichmächtigkeit, Mächtigkeit
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