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Sobre ciertas expresiones de la función rango, independientes de la teoría de ordinales

Pérez Jiménez, Mario de Jesús

Abstract

In the present work we obtain several representations of the rank func- tion associated to a well founded relation in terms of transitive and supertransitive closures, by means of transfinite recursion theorems con- cerning these relations and with no use of ordinals theory • Moreover, specificai representations are obtained for the ordinary rank function in certain transitive classes

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Pub. Mat. UAB N° 20 Set. 1980 Actes VII JMHL SOBRE CIERTAS EXPRESIONES DE LA FUNCION RANGO, INDEPENDIENTES DE LA TEORIA DE ORDINALES Mario de J. Pérez- Jiménez Facultad de Matemáticas Universidad de Barcelona In the present work we obtain several representations of the rank function associated to a well founded relation in terms of transitive and supertransitive closures, by means of transfinite recursion theorems concerning these relations and with no use of ordinals theory • Moreover, specificai representations are obtained for the ordinary rank function in certain transitive classes • Notación : Representaremos porli la clase universal, por la clase de los números ordinales y porcia gráfica vacía. Si R es una relación bien fundamentada sobre una clase A entonces notaremos por R. la extensión transitiva de R,porSL(*)el R-segrnento inicial de extremo x€A y por M (A) K K la clase de los elementos R-minimales de A. Si A es una clase notaremos por A y A, respectivamente, las clausuras transitiva y su per transitiva V de A ; por A el interior transitivo de A ; por €Á la restricción a A de la «-relación; por (£)=S (a«A);y por A*la clase siguiente de A - A éA Teorema 1 Si A es una clase y R es una relación bien fundamentada sobre A entonces existe una única gráfica funcional de A en lil tal que : i) dom j>^= A ; ii) W*) HR(A) - O ) ; y iii) (Va)(x£A-<VA) ^ fĄK(*) = - Además, en tal situación (V x)(x€A^ f A *(*)€.&) y (recj^es una clase ordinal). A « A demostración :La existencia y unicidad de f resulta de la aplicación del teorema de recurrencia transfinita a la R-gráfica de recurrencia H de A 87 en UL definida así : H(^*) = O y si xcA y F -á UJ (¿'j en toncas h e7) - L^r^rT. Finalmente , por R-inducción transfinita se establece que (Vx)(x€A =^~ T( f*(x))) Y Pue T(rec PR ) . * - Definición :Ba/io la nomenclatura del teorema 1,1a gráfica pR se denomina jĄ función rango sobre A asociada a R.Si A =lí y R = entonces notaremos £y¡_ rank = P (es la función rango tDrdinaria sobre la clase universal) . U. Corolario : Si A es una clase entonces existe una única gráfica funcional P de A en U tal que : i) dom f = A ; ii) (Vx)(xé M (A) =£> P (x)- O) y Ją Ją eA JA iii) ( V x)(x«A- MÉ (A) =*> p' (X) = O' ÍSJpl*). A JA yexnA Además , en tal situación se verifica : 1.- fĄ - y (V x)(xcA =$> rank(x) = rec j>A ) . I A ,x 2.- o - rari K y (Vx)(xeí£ ^ rank(x) = rec ) . JUi 1* 3.- Si A es una clase propia transitiva entonces rec p = 0 . JA 4.- Si A es un conjunto transitivo entonces rec í> = rank(A) . A demostración : Apliqúese el teorema la R = €A . V 1.- Basta aplicar R-inducción transfinita sobre A y tener presente que V si a€A entonces a A = a • 3.- Basta observar que si A es una clase propia entonces (Vx)(xe & (3 y) (y e A ^ rank(y) > x) . 4,- Basta tener presente que rank(A) = *- frankfx)] y T(rec p ) . x é A *- Ą Teorema 2 Si A es una clase y R es una relación bien fundamentada sobre A entonces £ existe una única gráfica funcional de A en 11 tal que : i) dom FR= a ; ii) (Vx) ( x e (* ) - O J ; y iii) (V*) (xfe A - Mr (A) frR(x) _ ) ■ Además , en tal situación se verifica F¿R - f>* . demostración :La existencia y unicidad de Fß resulta de la aplicación del " ' 1 A teorema de recurrencia transfinita a la R-gráfica de recurrencia H de A en U definida así : H( <p*) = 0 y si xcA y F*é 4^(^00; M-)- {?*} entonces h (F) -^Cf T^>r . Finalmente , por R-inducción transfinita se establece que ^ •=. • 88 Corolario: Si A es una clase entonces existe una única gráfica funcional ^ de A en li. tal que : i) dom = A ; ii) iVx) (A) - °) y iii) (Vx) (xé A-M, (A) R (x ; - dy í^Ty>J ) . 6A ^ /6XOA Además , en tal situación se verifica - j> Del corolario anterior resulta que Fit = rank ; en consecuencia (V x)(x e KL ~=$r rank(x) = ) ■ /** Teorema ,3 Si A es una clase y R es una relación bien fundamentada sobre A entonces existe una única gráfica funcional de A en U. tal que : i) dom G* = a ; ii) (Vx)(xeMÄ(A) Q* (xj - O ) y iii) ( V x)(x€ A- M, (A) -=^ G* (*) - (/>}). >«VW e Además , en tal situación se verifica G* = R. e = P * a demostración :La existencia y unicidad de resulta de la aplicación del teorema de recurrencia transfinita a la R^-gráfica de recurrencia H de A en U definida así : Hf jó* ) = 0 y si X€A y F entonces H(F) = LJ í ; y observando que NļD (A) = Mni. (A) • /€VX) R o ft Finalmente , por R- inducción transfinita se establece que Cr ^ ^ • Corolario l:Si A es una clase entonces existe una única gráfica funcional Ga de A en U tal que : i) dom = A ; ii) (Vx)(xíM (A) =£• <^(x)=rO) y iii) ( Vx)(x€ A-M * (A) =^- GA(*> = W} ) . * Además , en tal situación se verifica GA - ^ • Corolario 2: Si A es una clase transitiva entonces existe una única gráfica funcional GA de A en U tal que : i) dom GĄ = A ; ii) GĄ (O) = 0 y iii) (Vx)(x Ł ^-{0} ^ <rA(x)= Además f en tal situación se verifica Cr ^ =■ , A ^ Ja , Corolario 3; Si A es un conjunto entonces rank(A) = rank(Â) • Teorema 4 - - Si A es una clase y R es una relación bien fundamentada sobre A entonces existe una única gráfica funcional de A en VL tal que : i) dom JAR= A ; ii) (Vx)(xe MRÍA) => j;RC*) = 0) y iii) (Vx)(x€A-Mr(A) "= ) ' Además , en tal situación se verifica J¡f rzr <*a - ^ 89 demostración :La existencia y unicidad de ^resulta de la aplicación del teorema de recurrencia transfinita a la R-gráfica de recurrencia H de A en Vi definida así : H( fi* ) = 0 y si X€A y F€.$(Sfttx.); ífl) - entonces H(F) = /<łSr(K) TS Fß Finalmente , por R-inducción transfinita se establece que - a • Corolario : Si A es una clase entonces existe una única gráfica funcional 3^ de A en Lí tal que : i) dom = A ; ii) ( V x)(xé - O) y iii) (Vx)(xÉ A - MÊ (A) ^(xj - tiìr). 4 ^6^ OA Del corolario anterior resulta que v^=^rapk^^ en consecuencia (Vx)(xeVl -=^ rank(x) = -[ ror» ) . /6X Teorema 5 Si A es una clase transitiva tal que todos sus elementos son cerrados por clausuras transitivas y R es una relación bien fundamentada sobre A verificando (V x)(x€A"=^ SrW c X a {ye^ : ^/)cXJ 6 W- ) entonces existe una única gráfica funcional L!^ de A en ÍAtal que : i) dom L* = A ; ii) (Vx)(xeMR(A) =£> L^(xj = O ) y iii) ( Vx)(x€A-Mr(A) =*> ) • demostración ; Se considera la relación T sobre A definida así:si (x,y)eAXA entonces (x,y)eT4^ (3z) * SÄ(*)cz ) . Se demuestra que T es bien fundamentada sobre A y se aplica el teorema de recurrencia transfinita a la T-gráfica de recurrencia H de A en Indefinida así:H(0*) = = 0 y si xéA y F G.¿($Tí*)jVL)-[$A} entonces Hip) = » observando que SjXksKJ y que Mr • 7 Mefyx) Corolario : Si A es una clase su per tran sit iva tal que todos sus elementos son cerrados por clausuras transitivas , entonces existe una única gráfica funcional LA de A en H tal que : i) dom LA = A ; ii) LA (O) = 0 y iii) (Vx)(xe A- ļo} La(x)- Además , en tal situación se verifica = rankj^ demostración : Obsérvese que si a es un conjunto cerrado por clausuras transitivas entonces CLS . X6ČL 90 Bibliografía 1. -ENDERTON H.B. "Elements of set theory" .Academic Press. New York ( 1977 ) . 2. -JECH T. "Set theory" . Academic Press . New York (1973) . 3.- LEVY A. "Basic set theory" . Springer-Verlag . Londres (1979) . 4,- TARSKI A. "The notion of rank in axiomatic set theory and some of its applications" . Bull. Amer. Math. Soc. 61 (1955) .p. 443 91