“给定同一语言 $L$ 的结构族 $(\mathcal M i){i\in I}$ 和 $I$ 上超滤子 $\mathcal U$,在笛卡尔积 $\prod iM i$ 上定义 $$ f\si…”
形式陈述 ​
给定
商集为
直觉
商集把等价关系指定的差异视为可以忽略,把被视为等价的对象压缩成一个新元素;这个元素是一整个等价类,计算时选取的代表元只是描述方式。规范映射把原对象送到所属类,因而是满射;原集合中的细节被压缩,但类别之间仍保持区分。只有等价关系才能保证各类不重叠并覆盖全集,而商集上的定义还必须与代表元选择无关。
例子与边界
整数按模
可把非零分母的整数对
取商,每个等价类表示一个有理数。例如
推论与应用
商构造通过消除冗余表示产生模算术、商群、商环、商空间和语法等价类。等价关系与划分一一对应;函数若在每个等价类上取同值,便唯一下降到商集。语法的 α-等价等应用,都是在这副集合论骨架上增加相容结构,而所有商上运算都必须证明结果不依赖代表元。
参考资料
- Paul R. Halmos, Naive Set Theory, 1960; Dover reprint 2017, §7。
- Daniel J. Velleman, How to Prove It: A Structured Approach, 3rd ed., Cambridge University Press, 2019, Relations chapter。