Чтобы доказать, что множество простых чисел вида \( \frac{1}{2n} \), где \( n \) принадлежит натуральным числам \( \mathbb{N} \), счётно, мы начнём с определения.
Множество считается счётным, если его элементы можно поставить в соответствие с натуральными числами. Это значит, что мы можем найти взаимно однозначное соответствие между элементами нашего множества и натуральными числами.
Рассмотрим множество простых чисел вида \( \frac{1}{2n} \) при \( n = 1, 2, 3, \ldots \):
- При \( n = 1 \): \( \frac{1}{2 \cdot 1} = \frac{1}{2} \)
- При \( n = 2 \): \( \frac{1}{2 \cdot 2} = \frac{1}{4} \)
- При \( n = 3 \): \( \frac{1}{2 \cdot 3} = \frac{1}{6} \)
- При \( n = 4 \): \( \frac{1}{2 \cdot 4} = \frac{1}{8} \)
- И так далее.
Теперь мы можем заметить, что для каждого \( n \) мы получаем уникальное значение \( \frac{1}{2n} \). Таким образом, мы можем установить взаимно однозначное соответствие между элементами этого множества и натуральными числами следующим образом:
\[ f(n) = \frac{1}{2n} \]
Где \( n \) — любое натуральное число. Так как \( n \) принимает все натуральные значения, каждая дробь \( \frac{1}{2n} \) будет различна.
Поскольку мы можем упорядочить эти дроби и сопоставить им натуральные числа, мы можем заключить, что множество простых чисел вида \( \frac{1}{2n} \) счётно.
Таким образом, мы доказали, что это множество действительно является счётным.