Diagonaaliargumentti ( Cantorin diagonaalimenetelmä ) on todiste Cantorin lauseesta, jonka mukaan tietyn joukon kaikkien osajoukkojen joukolla on enemmän kardinaalisuutta kuin itse joukolla. Erityisesti luonnollisen sarjan kaikkien osajoukkojen joukon kardinaliteetti on suurempi kuin aleph -0, ja siksi se ei ole laskettavissa [1] . Tämän tosiasian todiste perustuu seuraavaan diagonaaliseen argumenttiin:
Olkoon yksi yhteen vastaavuus , joka määrittää jokaiselle joukon alkiolle joukon osajoukon Olkoon joukko , joka koostuu sellaisista alkioista , että ( diagonaalijoukko ). Tällöin tämän joukon komplementti ei voi olla mikään A:sta, joten vastaavuus ei ollut yksi yhteen.Cantor käytti diagonaaliargumenttia todistaakseen reaalilukujen laskemattomuuden vuonna 1891. (Tämä ei ole hänen ensimmäinen todisteensa reaalilukujen laskemattomuudesta, vaan yksinkertaisin) [2] .
Diagonaaliargumenttia on käytetty monilla matematiikan aloilla. Siten se on esimerkiksi keskeinen argumentti Gödelin epätäydellisyyslauseessa , ratkaisemattoman numeroitavan joukon olemassaolon todistuksessa ja erityisesti pysäytysongelman ratkaisemattomuuden todistuksessa [3] .