数学百科

佐恩引理

2023-06-04

英文

Zorn’s lemma

简介

选择公理的一个等价命题.该引理断言:任给非空半序集,若其中每个全序子集(有时又称为链)都有上界,则该半序集有极大元.这条引理在近代数学中有广泛应用,许多用选择公理证明的命题,使用佐恩引理常常显得更方便.例如,以下在代数、泛函、拓扑中出现的重要定理都是直接应用佐恩引理的结果:每个线性空间必存在基底;每个域的代数闭包存在且惟一;哈恩-巴拿赫扩张定理:任给线性空间的子空间上的线性泛函,必可扩张为全空间上的线性泛函;吉洪诺夫乘积定理:紧空间的拓扑乘积也是紧空间.

佐恩引理首先作为定理被德国数学家豪斯多夫(Hausdorff,F.)于1914年所证明.20年后,佐恩(Zorn,M.)重新发现了它,证明了该命题与选择公理等价(1935年).此后,又利用它证明了任何集是可比较的,即任何集A,B,必有A≼B或B≼A(1944年).称之为“引理”,完全是由于历史的沿袭.