Конспект - наше все. Я не имею в виду, что надо полностью переписывать доказательство, но нужно записывать, из каких основных этапов оно состоит. Пример: доказать, что любая бесконечная сигма-алгебра несчетна.
Этапы доказательства:
Пусть
– бесконечная сигма-алгебра. Предположим, что она счетна, и покажем, что тогда в ней можно выделить счетное множество попарно не пересекающихся непустых элементов, а это противоречит предположению о ее счетности. Тем самым будет доказано, что она несчетна.
Пусть
- единица сигма-алгебры
. Для каждого элемента
определим
как пересечение всех
, содержащих
. Если
счетна, то для любого
по определению сигма-алгебры. Докажем, что
1) Для любых
если
и
пересекаются, то
.
2) Для любых
если
, то найдется
, которое включается в одно из этих двух множеств, но не пересекается с другим. Тем самым мощность множества
не ниже, чем
(двум различным элементам
отвечают как минимум два различных элемента
).
Таким образом будет установлено, что в
можно выделить счетное множество
попарно не пересекающихся непустых элементов. Тогда множество
всевозможных объединений элементов
будет равномощно системе всех подмножеств
и тем самым континуально, а оно является подмножеством
по определению сигма-алгебры. Тем самым, предположив счетность некоторой бесконечной сигма-алгебры, мы доказали, что у нее должно быть континуальное подмножество, т.е. предположение о счетности оказалось ложным.
Всё. Все те моменты доказательства, до которых (по крайней мере, лично мне) было бы трудно самому додуматься, отражены. Осталось доказать пункты 1) и 2), а это уже тривиально.