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Proposition II.3.4 (主フィルターの inf)

  • Proposition II.3.4 (主フィルターの inf) #Card
    • 主フィルターの族の infimum はどうなるか。

Each infimum of principal filters is a principal filter: $$\bigwedge_{A \in \mathcal{A}} {A}^\uparrow = \Big{\bigcup_{A \in \mathcal{A}} A\Big}^\uparrow.$$

(主フィルターのクラス $\mathbb{F}_0$ は inf で閉じる。sup では閉じない——有限基底が保たれるとは限らない。)

証明の骨子:

  • inf は共通部分(cards/topology/prop-ii-3-2): $\bigwedge_A {A}^\uparrow = \bigcap_A {A}^\uparrow$。
  • $F \in \bigcap_A {A}^\uparrow \iff$ 各 $A$ で $A \subset F \iff \bigcup_A A \subset F \iff F \in {\bigcup_A A}^\uparrow$。
  • ゆえに $\bigwedge_A {A}^\uparrow = {\bigcup_A A}^\uparrow$——核 $\bigcup_A A$ を持つ主フィルター。「各主フィルターの核(生成集合)の合併」が inf の核になる、という単純な集合演算。

Filter.iInf_principal…は有限版; 一般には Filter.principal_iUnion 相当(Mathlib 順序で ⨆ 𝓟 = 𝓟 ⋃: Filter.iSup_principal

本ノート RoyalRoad.ChapterII.prop_II_3_4⨆ i, 𝓟 (s i) = 𝓟 (⋃ i, s i)Notes/ChapterII.leanlake build 済み)