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Proposition 3Axiomes de ZF

Réunion, intersection, différence

Énoncé

Pour tous ensembles AA et BB, les ensembles A∪BA \cup B, A∩BA \cap B et A∖BA \setminus B existent. Pour toute famille non vide ℱ\mathcal F, l'intersection ⋂ℱ\bigcap \mathcal F existe.

Démonstration

On pose A∪B=⋃{A,B}A \cup B = \bigcup \{A, B\}, par les axiomes de la paire et de la réunion. On pose A∩B={x∈A:x∈B}A \cap B = \{x \in A : x \in B\} et A∖B={x∈A:x∉B}A \setminus B = \{x \in A : x \notin B\}, par séparation.

Si ℱ\mathcal F est non vide, soit A0∈ℱA_0 \in \mathcal F ; on pose ⋂ℱ={x∈A0:∀A (A∈ℱ⇒x∈A)}.\begin{aligned} \bigcap \mathcal F = \{x \in A_0 :{} &\forall A\, (A \in \mathcal F \\ &\Rightarrow x \in A)\}. \end{aligned} Cet ensemble ne dépend pas de A0A_0, par extensionnalité, puisque ses éléments sont exactement ceux qui appartiennent à tous les éléments de ℱ\mathcal F.

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Remarque

L'intersection d'une famille vide n'existe pas : elle devrait contenir tous les ensembles, ce que le paradoxe de Russell interdit.

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