Abzählbare Mengen
Eine unendliche Menge ist abzählbar, wenn ihre Elemente so aufgezählt werden können:
{a1, a2, a3, ...}
oder gleichbedeutend:
{ai | i ∈ ℕ}
Beispiele
- die Menge aller natürlichen Zahlen (ℕ)
- die Menge aller ganzen Zahlen (ℤ)
- die Menge aller rationalen Zahlen (ℚ)
- die Menge aller definierbaren Zahlen (egal, was du genau unter „definierbar“ verstehst, solange es sinnvoll ist[1])
Eigenschaften
- Abzählbare Mengen sind die kleinsten unendlichen Mengen. (Ihre Kardinalzahl ist ℵ0.)
- Daher hat jede unendliche Menge eine abzählbare Teilmenge.
- Die Vereinigung von abzählbar vielen abzählbaren Mengen ist eine abzählbare Menge.
- Das kartesische Produkt von endlich vielen abzählbaren Mengen ist abzählbar.
(Alles auf dieser Webseite gilt in der üblichen Mengenlehre mit Auswahlaxiom.)
Relevanz
Abzählbare Mengen sind mathematisch noch relativ gut „beherrschbar“.
- Alle Elemente einer Menge können mit einem Symbol (z. B. oben ai) bezeichnet werden.
- Aussagen über ihre Elemente können mit vollständiger Induktion bewiesen werden.
- Abzählbar viele Elemente lassen sich (unter gewissen Voraussetzungen) addieren oder multiplizieren.
- Aus abzählbar vielen Elementen lässt sich (unter gewissen Voraussetzungen) eine Folge definieren.
Andere Bezeichnungen
abzählbar | für höchstens abzählbar (= endlich oder abzählbar) |
abzählbar unendlich | für abzählbar |
Leider herrscht hier unter Mathematikern wenig Einigkeit.
Weiter
Weblinks
- Ivan Khatchatourian: 4. Countability (PDF) – Gut motivierte, ausführliche Einführung (in englisch)
Quellen
[1] | Martin Goldstern: Mengenlehre: Hierarchie der Unendlichkeiten (PDF), S. 9, Fußnote 8 - „Unter jeder sinnvollen Definition des Wortes ,definierbar‘ gibt es nur abzählbar viele definierbare reelle Zahlen“ |