子集公理模式是

子集公理模式是说,对任意的集合x,存在x的子集x,x的元素x使 为真。它主要用于下列情况。一直若干满足条件 的元素,但不知这些元素能否组成一个集合。这是只要找到一个集合A,使这些满足条件的元素都有 。这样就可以由A和 用分离公理得到集合

这就是那些元素组成的集合。
下面用子集公理模式证明交集、差集、广义交和笛卡儿积的存在性。
定理9.7.1
对任意的集合A和B,交集 是集合。
证明
对集合A,选取 为子集公理模式中的 ,由子集公理存在集合

所以, 是集合。
定理9.7.2
对任意的集合A和B,差集A-B是集合。
证明
由集合和谓词公式
, 依据子集公理, 存在集合
所以, 是集合。
定理9.7.3
对任意的非空集合A,广义交 是集合。
证明
对非空集A,存在 , 选取公式)为 。依据子集公理,对集合 和上述公式,存在集合

此外 .
由 和 可以推出 ,所以 是集合。
定理9.7.4
对任意的集合A和B,
笛卡儿积A×B是集合。
证明
对任意的
有


(定理9.5.18)
显然 是集合,
选取公式 为

可以构造它的子集

这就是A×B,所以A×B是集合。
下面是一个重要结论,它可用子集公理来证明:
定理9.7.5
不存在集合A,使任一集合都是A的元素。
证明
假设存在集合A,
任一集合是A的元素,
选 为
, 依据子集公理, 存在集合
,
即 .
取 ,则有
.
如果
,就有
,这是不可能的。所以 ,与假设矛盾,定理得证。
下面说明,为什么以前规定 不存在?
假设 是集合,则由广义交的定义,
.
因为
永假, 所以右式永真。于是左式 对所有x永真。于是 是所有集合的集合,与定理9.7.5矛盾。因此规定 不存在。
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