Category Theory for the Sciences
科学のための圏論

Exercise 2.1.1.2. 演習2.1.1.2.

Let \(A:=\{1, 2, 3\}\). What are all the subsets of \(A\)? Hint: There are eight. A set can have other sets as elements. For example, the set \(X:=\{\{1,2\},\{4\},\{1,3,6\}\}\) has three elements, each of which is a set.
\(A:=\{1, 2, 3\}\) とします。\(A\) の部分集合はすべて何でしょうか?ヒント:8つあります。 集合は他の集合を要素として持つことができます。例えば、集合 \(X:=\{\{1,2\},\{4\},\{1,3,6\}\}\) には3つの要素があり、それぞれが集合です。

●解答

 集合 \(A=\{1,2,3\}\) の各要素に対して, ある部分集合に属す(1), 属さない(0)とすると2進数で表現できる。 \[ \begin{array}{l l} \text{{1,2,3}}\\ \text{ 0 0 0} & \varnothing \\ \text{ 0 0 1} & \{3\} \\ \text{ 0 1 0} & \{2\} \\ \text{ 0 1 1} & \{2,3\} \\ \text{ 1 0 0} & \{1\} \\ \text{ 1 0 1} & \{1,3\} \\ \text{ 1 1 0} & \{1,2\} \\ \text{ 1 1 1} & \{1,2,3\}=A \\ \end{array} \] \(A\) の部分集合の集合 = \(\{\varnothing,\{3\}, \{2\}, \{2,3\}, \{1\}, \{1,3\}, \{1,2\}, \{1,2,3\}=A\}\)

ある集合の、すべての部分集合を要素として持つ集合をべき集合(power set)という。