第VII章 演習問題 [A12]

(c)\(\rightarrow\)(b)は明らか.\(A \subset \mathbb{P}\) を \(M\) に属する任意の極大反鎖とすると,\(A\) は \(\forall p \in \mathbb{P} \exists q \in A \neg(p \bot q)\) を満たす.

(b)\(\rightarrow\)(a)を示す.稠密集合 \(D \in M\) を任意に取る.\(M\) でツォルンの補題を適用することにより,\(B \subset D\) であるような \(B\) のうちで極大な反鎖であるものを \(A \in M\) として取る.このとき,\(A\) は \(\mathbb{P}\) の極大反鎖である(実際,任意の \(q \in \mathbb{P}\) に対して,\(D \ni p \leq q\) なる \(p\) を取ると,この \(p\) は \(A\) のいずれかの要素と両立するから \(q\) も \(A\) のいずれかの要素と両立する).よって,\(G \cap A \neq 0\) かつ \(A \subset D\) なので,\(G \cap D \neq 0\) である.

(a)\(\rightarrow\)(c)を示す.\(E \subset \mathbb{P}\) を \(M\) に属していて \(\forall p \in \mathbb{P} \exists q \in E \neg(p \bot q)\) を満たすものとする.このとき,\(D = \{ r \in \mathbb{P}\,:\,\exists s \in E(r \leq s) \}\) とすると \(D\) は稠密である(実際,任意の \(p \in \mathbb{P}\) に対して,\(q \in E\) があって \(r \leq p\) かつ \(r \leq q\) なる \(r\) が取れる.定義により \(r \in D\) である).\(G \cap D \neq 0\) から \(u \in G \cap D\) を取る.\(E\) の定義により \(u \leq v \in E\) なる \(v\) があり,\(G\) のフィルター性により,\(v \in G\) となり,\(v \in G \cap E \neq 0\) である.

この定理の証明において,フィルター \(G\) が満たすべき条件(1)は使われていないからこの条件を(1')に弱めても構わない.

 

解答者: 田尻 翔平さん (公開日: 2011年4月12日)

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