トピック 7: 基数の算術と集合の算術

有限集合に限定すれば、集合 $`A`$ の基数 $`\newcommand{\card}{\mathrm{card} }\card(A)`$ は自然数だとしてよい。

  • 足し算: $`\card(A + B) = \card(A) + \card(B)`$
  • 掛け算: $`\card(A \times B) = \card(A)\times \card(B)`$
  • 累乗〈指数〉: $`\card(B^A) = \card(B)^{\card(A)}`$
  • たくさんの足し算: $`\card(\sum_{i\in I} A_i) = \sum_{i\in I}\card(A_i)`$
  • たくさんの掛け算: $`\card(\prod_{i\in I} A_i) = \prod_{i\in I}\card(A_i)`$
  • 特別な値: $`\card({\bf 0}) = 0,\; \card({\bf 1}) = 1`$

歴史的経緯から、用語はうまく対応しない。今さらどうにもならない。「そう呼ぶのだ」と憶える。

数の計算 集合の計算
直和
直積
ベキ〈累乗〉 関数空間〈関数集合〉
総和 シグマ型
総積 パイ型
2の累乗 ベキ集合