Bourbaki marks this one as harder than the rest, it is set in small type as supplementary.
设(Mn)、(Pn)为不相交的有限集合的两个序列(不全为空),由有理数整数的集合Z索引。设αn=Card (Mn),βn=Card (Pn)。假设存在整数 k>0,对于每个 n∈Z 和每个整数 l⩾1,我们有
αn+αn+1+⋯+αn+l⩽βn−k+βn−k+1+⋯+βn+l+k,
βn+βn+1+⋯+βn+l⩽αn−k+αn−k+1+⋯+αn+l+k.
令 M 为家庭 (Mn) 的并,令 P 为家庭 (Pn) 的并。证明 P 上存在 M 的双射 φ 使得
φ(Mn)⊂i=n−k−1⋃n+k+1Piandφ−1(Pn)⊂i=n−k−1⋃n+k+1Mi
对于每个n∈Z。 (考虑每个Mn(或Pn)的全序,并取M(或P)作为族(Mn)n∈Z(或(Pn)n∈Z)的序数和(§ 1,习题 3)。 如果n0是指标使得Mn0=∅,考虑M的同构到P上,其中变换将Mn0的最小元素放入j=n0−k⋃n0+kPj的元素之一,并证明其中一个同构满足要求条件。 令 δ 为数中最小的一个
βn−k+βn−k+1+⋯+βn+l+k−(αn+αn+1+⋯+αn+l),
αn−k+αn−k+1+⋯+αn+l+k−(βn+βn+1+⋯+βn+l)
对于所有n∈Z和所有l⩾1。如果n∈Z和l⩾1是这样的,对于例,βn−k+βn−k+1+⋯+βn+l+k=δ+αn+αn+1+⋯+αn+l,我们可以取φ使得Pn−k中的最小元素是像在φ中的最小元素之下Mn。)