или выполняется только нестрогое неравенство в общем случае?
Если бы имело место равенство, то было бы 

 для любых 

. Но тогда было бы и 

, поскольку 

 получается счётным объединением множеств такого типа.
(Естественно, имеется в виду, что 

, иначе вопрос оказывается праздным.)