Утверждение 1:
Множество
- счетно. Соответствие между N и
взаимно однозначно. Это было показано в примере.
.
Утверждение 2:
Вообще любое бесконечное подмножество множества N - счетно.
Пояснение. Действительно, пусть
. Выберем в
наименьший элемент и обозначим его за
. В
выберем наименьший элемент и обозначим его за
. В
выберем наименьший элемент и обозначим его за
и т. д. Поскольку для всякого натурального числа имеется лишь конечное множество меньших натуральных чисел, то любой элемент из
рано или поздно получит свой номер. Эта нумерация, то есть соответствие
, и есть взаимно однозначное соответствие между
и N.
Утверждение 3:
Множество
- счетно.
Пояснение. Нумерацию
можно устроить следующим образом. Разобьем
на классы. К первому классу
отнесем все пары чисел с наименьшей суммой, такая пара одна — (1, 1).
Ко второму классу
отнесем все пары чисел с суммой 3:
.
В общем случае
. Каждый класс содержит ровно i пар. Упорядочим теперь классы по возрастанию индексов i, а пары внутри класса по возрастанию первого элемента и занумеруем получившуюся последовательность номерами 1, 2, 3,... Очевидно, что если a+b = i+1, то пара (a,b) получит номер:
1+2 +... (i - 1) + a,
(где а – нумерация в классе
по возрастанию первого элемента пары, то есть по элементу а). Эта нумерация доказывает счетность
.






