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一个集合和其全子集一定不是等势的证明

By Z.H. Fu
https://fuzihaofzh.github.io/blog/
这里主要证明一个集合一定不能与其所有子集等势,即建立集合的一一对应关系。 我们记集合为$X$,相应地,其所有子集构成的集合记作$2^X$,我们用反证法。 首先,假设$X$和$2^X$存在一一映射$f:X\rightarrow 2^X$,那么$\exists A=\{A \subset X|x \in A, x \notin f(x)\}$,这里解释下符号,$x$是$X$中的一个元素,其在$2^X$中的象为$f(x)$,而$A$是$X$的一个子集(用符号表示就是$A \subset X,A \in 2^X$),该子集中的每一个元素的象都不包含自己。那么,我们对于$2^X$中元素$A$的原象$x$,若$x \in A$,那么$x \notin f(x)$即$x \notin A$,矛盾;若$x \notin A$,那么$x \in f(x)$即$x \in A$矛盾。综上集合不能与其自身所有子集等势。 ![TikZ_sample](/blog/images/subsetmap.jpg) 注意,这个的证明和罗素悖论的证明非常相似。