对角线论证
对角线论证(diagonal argument)把一份声称“已经列尽”的名单与它自己的第 项在第 个位置比较,再构造一项处处与名单对应项不同的对象。核心不是画出一条对角线,而是保证新对象确实属于所讨论的集合,同时不可能等于名单中任何一项。
幂集不可能被原集合列尽
设 为任意集合,暂时假定有满射 ,即 的每个子集都等于某个 。定义 这个定义对每个 做了一次“反着选”:若 在名单给它的子集中,就不放进 ;否则放进 。由于 ,满射假设给出某个 使 。
现在只问 是否属于 。由定义, 当且仅当 ,矛盾。因此原先的满射不存在。证明没有依赖 有限或无限;即使 ,其幂集仍含一个元素,也不可能由空集满射到它。
与实数不可数的联系
对实数小数展开的名单,第 位扮演“”的角色;构造新小数时在该位选不同数字。新数于是与第 个数不同,适用于每个 。不可数集给出完整的小数构造。使用小数时需处理 这样的双重表示,不能只写“每位改一下”就结束。