关于戴德金分割的几点思考

谨以此文纪念杨振宁、李政道先生获得诺贝尔物理学奖60周年.

由无理数引发的数学危机一直延续到19世纪,直到1872年,德国数学家戴德金从连续性的要求出发,用有理数的”分割”来定义无理数,并把实数理论建立在严格的科学基础上,才结束了无理数被认为”无理”的时代,也结束了持续2000多年的数学史上的第一次大危机.

戴德金分割

已知对于戴德金分割,把实数域拆分成两个均非空集A及A’,使能满足:

情形1:每一实数必落在集A,A’中一个且仅一个之内

情形2:集A的每一数α小于集A’的每一数α’

戴德金定理

它是刻画实数连续性的命题之一,也称实数完备性定理,它断言,若A|A’是实数系R(即有理数集的所有戴德金分割的集合,并以明显的方式定义了大小顺序及四则运算)的戴德金分割,则由它可确定惟一实数β,若β落在A内,则它为A中最大元,若β落在A’内,则它是A’中最小元,这个定理说明,R的分割与全体实数是一一对应的,反映在数轴上,它又说明R的分割不再出现空隙,因此,这个定理可用来刻画实数的连续性.

下面我们在戴德金分割的基础上给出戴德金(基本)定理的证明过程:

将属于A的一切有理数集记成A,属于A’的一切有理数集记成A’,容易证明,集A及集A’形成有理数域内的一个分划,这分划A|A’确定出某一实数β,它应该落在A组或A’组之一内,假定β落在下组A内,则这样就实现了情形1,β就是A组的最大数,假定如果不是这样,便可在这组内找出大于β的另一数α0,现在α0与β之间插入有理数r,使α0>r>β,r亦属于A,故必属于A的一部分,这样就得出了谬论,即有理数r属于确定β的戴德金分割的下组,却又大于β,因此,就证明了戴德金定理的正确性,类似地,如果假定β落在上组A’内,同样可以证明.

戴德金分割存在的几点疑问:

1.根据戴德金分割(我们可以)证明:1=0.999……

证明:设 t=0.999……,作两个有理数集的分割

A={x|x

Original: https://www.cnblogs.com/milantgh/p/8017712.html
Author: milantgh
Title: 关于戴德金分割的几点思考

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