Cantor 定理的证明

数学印记 / 2024-10-22 / 原文

\(A\) 是集合,则 \({\rm card}A<{\rm card}\mathcal P(A)\).

证明:显然 \(i\colon A\longrightarrow \mathcal P(A),a\longmapsto \{a\}\) 是单射,所以 \({\rm card} A\le {\rm card}\mathcal P(A)\).

假设 \({\rm card}A={\rm card}\mathcal P(A)\),即存在双射 \(\phi\colon A\longrightarrow\mathcal P(A)\).

考虑集合 \(A^{*}=\{x\in A\mid x\not\in \phi(x)\}\),令 \(a=\phi^{-1}(A^{*})\),则 \(a\in A^{*}\) 当且仅当 \(a\not\in \phi(a)=A^{*}\),矛盾!

因此 \({\rm card} A<{\rm card}\mathcal P(A).\)