AMKbook.Net Задачи должны иметь решение

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:

Биекция

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 №2Кудрявцев "Сборник задач по математическому анализу" (том №1)
Параграф №1Множества. Комбинаторика
Задача №15