Задача №2435
Условие
Доказать, что если \(\displaystyle{A\setminus{B}\sim{B}\setminus{A}}\), то \(\displaystyle{A\sim{B}}\).
Решение
Разобъём множества \(\displaystyle{A}\) и \(\displaystyle{B}\) на непересекающиеся подмножества:
\[
A
=\left(A\setminus{B}\right)\cup\left({A}\cap{B}\right)
\]
\[
B
=\left(B\setminus{A}\right)\cup\left({A}\cap{B}\right)
\]
Так как \(\displaystyle{A\setminus{B}\sim{B}\setminus{A}}\), то существует биекция \(\displaystyle{f:A\setminus{B}\to{B}\setminus{A}}\). Продолжим эту биекцию на всё множество \(\displaystyle{A}\). Для этого достаточно принять \(\displaystyle{f(a)=a}\) для любого элемента \(\displaystyle{a\in{A}\cap{B}}\). Для наглядности схематически эта биекция изображена на рисунке:
Таким образом, мы задали биекцию \(\displaystyle{f:A\to{B}}\), что и означает равномощность рассматриваемых множеств, т.е. \(\displaystyle{A\sim{B}}\).
Ответ:
Утверждение доказано.
Источники задачи
| Задачник №2 | Кудрявцев "Сборник задач по математическому анализу" (том №1) |
| Параграф №1 | Множества. Комбинаторика |
| Задача №15 |