整合记号变更及细节修改 #1
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@ -36,3 +36,3 @@
注:对比两种定义方式,可以看出:
1. 两种定义方式都是公理化的,而非构造性的。
1. 两种定义方式都是**公理化**的,而非**构造性**的。
不要加粗
@ -124,3 +124,3 @@
- **定义 2.2.5(正自然数)**:一个自然数被称为正的,当且仅当它不等于 $0$。
- **引理 2.2.6**:对于任意自然数 $n$,$n++$ 都是正的。**证明**:根据公理 2.1.3 可证。
- **引理 2.2.6(后继是整数)**:对于任意自然数 $n$,$n^+$ 都是正的。**证明**:根据公理 2.1.3 可证。
错别字
@ -127,2 +126,3 @@
- **引理 2.2.6(后继是整数)**:对于任意自然数 $n$,$n^+$ 都是正的。**证明**:根据公理 2.1.3 可证。
- **命题 2.2.7**:若 $a$ 是正的且 $b$ 是自然数,那么 $a+b$ 是正的。**证明**:对 $b$ 归纳。
- **命题 2.2.7(正数的感染性)**:若 $a$ 是正的且 $b$ 是自然数,那么 $a+b$ 是正的。
不标准的语言
@ -423,3 +421,2 @@
构造映射 $h:Y^X\to \mathbb N_1^{(m^n)}$,满足对于任意 $p\in Y^X$,$h(f):=\sum_{i=1}^ng(p(f^{-1}(i)))\cdot Y^{i-1}$。
构造映射 $h:Y^X\to \{i\in\mathbb N:1\leqslant i\leqslant m^n\}$,满足对于任意 $p\in Y^X$,$h(f):=\sum_{i=1}^n(g\circ p\circ f^{-1})(i)\cdot Y^{i-1}$。
此处需先对 $n$ 归纳证明形如 $\sum_{i=1}^na(i)$ 的求和式存在且唯一,其中 $a:\mathbb N_1^n\to \mathbb N$。
tag
@ -421,3 +419,2 @@
证明:设 $\#(X)=n$ 且 $\#(Y)=m$,根据定义,存在双射 $f:X\to \mathbb N_1^n$ 和 $g:Y\to \mathbb N_1^m$。
**证明**:设 $\operatorname{card}X=n$ 且 $\operatorname{card}Y=m$,根据定义,存在双射 $f:X\to \{i\in\mathbb N:1\leqslant i\leqslant n\}$ 和 $g:Y\to \{i\in\mathbb N:1\leqslant i\leqslant m\}$。
构造映射 $h:Y^X\to \mathbb N_1^{(m^n)}$,满足对于任意 $p\in Y^X$,$h(f):=\sum_{i=1}^ng(p(f^{-1}(i)))\cdot Y^{i-1}$。
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@ -419,3 +417,2 @@
6. 设 $X$ 和 $Y$ 是有限集,那么集合 $Y^X$ 是有限的,且 $\#(Y^X)=(\#(Y))^{\#(X)}$。
6. 设 $X$ 和 $Y$ 是有限集,那么集合 $Y^X$ 是有限的,且 $\operatorname{card}(Y^X)=(\operatorname{card}Y)^{\operatorname{card}X}$。
证明:设 $\#(X)=n$ 且 $\#(Y)=m$,根据定义,存在双射 $f:X\to \mathbb N_1^n$ 和 $g:Y\to \mathbb N_1^m$。
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@ -413,3 +411,2 @@
证明:设 $\#(X)=n$ 且 $\#(Y)=m$,根据定义,存在双射 $f:X\to \mathbb N_1^n$ 和 $g:Y\to \mathbb N_1^m$。
**证明**:设 $\operatorname{card}X=n$ 且 $\operatorname{card}Y=m$,根据定义,存在双射 $f:X\to \{i\in\mathbb N:1\leqslant i\leqslant n\}$ 和 $g:Y\to \{i\in\mathbb N:1\leqslant i\leqslant m\}$。
构造映射 $h:X\times Y\to \mathbb N_1^{nm}$,满足对于任意 $(x,y)\in X\times Y$, $h(x,y):=(f(x)-1)m+g(y)$。
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@ -411,3 +409,2 @@
5. 设 $X$ 和 $Y$ 是有限集,那么笛卡尔积 $X\times Y$ 是有限的,且 $\#(X\times Y)=\#(X)\times \#(Y)$。
5. 设 $X$ 和 $Y$ 是有限集,那么笛卡尔积 $X\times Y$ 是有限的,且 $\operatorname{card}(X\times Y)=\operatorname{card}X\times \operatorname{card}Y$。
证明:设 $\#(X)=n$ 且 $\#(Y)=m$,根据定义,存在双射 $f:X\to \mathbb N_1^n$ 和 $g:Y\to \mathbb N_1^m$。
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@ -393,3 +391,2 @@
考虑构建双射 $h$,其定义域为 $X\cup Y$,满足对于任意 $x\in X\cup Y$:若 $x\in X$,则 $h(x):=f(x)$;若 $x\not\in X$,则 $h(x):=n+g(x)$。容易证明满足该定义的双射 $h:X\cup Y\to (Z=h(X\cup Y))$ 存在,且 $Z\subseteq \mathbb N_1^{n+m}$。
考虑构建双射 $h$,其定义域为 $X\cup Y$,满足对于任意 $x\in X\cup Y$:若 $x\in X$,则 $h(x):=f(x)$;若 $x\not\in X$,则 $h(x):=n+g(x)$。容易证明满足该定义的双射 $h:X\cup Y\to (Z=h(X\cup Y))$ 存在,且 $Z\subseteq \{i\in\mathbb N:1\leqslant i\leqslant n+m\}$。
根据 3.6.8.2,可知 $Z$ 为有限集且 $\#(Z)\leq n+m$,当且仅当 $Z=\mathbb N_1^{n+m}$ 时取等。那么 $X\cup Y$ 也为有限集且 $\#(X\cup Y)\leq n+m$,当且仅当 $h(X\cup Y)=\mathbb N_1^{n+m}$,即 $X\cap Y=\varnothing$ 时取等。
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@ -391,3 +389,2 @@
证明:设 $\#(X)=n$ 且 $\#(Y)=m$,根据定义,存在双射 $f:X\to \mathbb N_1^n$ 和 $g:Y\to \mathbb N_1^m$。
**证明**:设 $\operatorname{card}X=n$ 且 $\operatorname{card}Y=m$,根据定义,存在双射 $f:X\to \{i\in\mathbb N:1\leqslant i\leqslant n\}$ 和 $g:Y\to \{i\in\mathbb N:1\leqslant i\leqslant m\}$。
考虑构建双射 $h$,其定义域为 $X\cup Y$,满足对于任意 $x\in X\cup Y$:若 $x\in X$,则 $h(x):=f(x)$;若 $x\not\in X$,则 $h(x):=n+g(x)$。容易证明满足该定义的双射 $h:X\cup Y\to (Z=h(X\cup Y))$ 存在,且 $Z\subseteq \mathbb N_1^{n+m}$。
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@ -389,3 +387,2 @@
3. 设 $X$ 和 $Y$ 是有限集,那么 $X\cup Y$ 是有限集且 $\#(X\cup Y)\leq \#(X)+\#(Y)$,当且仅当 $X,Y$ 不交时取等。
3. 设 $X$ 和 $Y$ 是有限集,那么 $X\cup Y$ 是有限集且 $\operatorname{card}(X\cup Y)\leqslant \operatorname{card}X+\operatorname{card}Y$,当且仅当 $X,Y$ 不交时等号成立。
证明:设 $\#(X)=n$ 且 $\#(Y)=m$,根据定义,存在双射 $f:X\to \mathbb N_1^n$ 和 $g:Y\to \mathbb N_1^m$。
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@ -360,4 +358,3 @@
- **定理 3.6.7**:$\mathbb N$ 是无限集。
**证明**:反证法。若 $\mathbb N$ 存在基数 $n$,那么存在一个 $\mathbb N_1^n$ 到 $\mathbb N$ 的双射 $f$。
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@ -341,3 +339,2 @@
- **引理 3.6.4**:设集合 $X$ 具有基数 $n++$(则 $X$ 非空),若 $x\in X$,那么 $X\setminus \{x\}$ 有基数 $n$。
- **引理 3.6.4(基数的可减性)**:设集合 $X$ 具有基数 $n^+$(则 $X$ 非空),若 $x\in X$,那么 $X\setminus \{x\}$ 有基数 $n$。
**证明**:根据假设,存在一个 $X$ 到 $\mathbb N_{1}^{n++}$ 的双射 $f$。现在定义一个 $X\setminus\{x\}$ 到 $\mathbb N_1^n$ 的函数 $g$。分两种情况讨论:
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@ -333,3 +331,2 @@
容易证明,“有相同的基数”这一概念是一个等价关系,满足自反性、对称性、传递性。
容易证明,“有相同的基数”这一概念是一个等价关系,满足自反性、对称性、传递性。对于一个有限集,我们可以用一个自然数来表示其集合的大小,即其所含元素的个数。
- **定义 3.6.2**:设 $n$ 是自然数。称一个集合 $X$ 具有基数 $n$(或称 $X$ 有 $n$ 个元素),当且仅当它与集合 $\mathbb N_1^n$ 具有相同的基数。
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@ -12,2 +11,3 @@
纯粹集合论认为一切对象都是集合。从逻辑学的角度来看,纯粹集合论确实是一种更加简单的理论,人们只需要处理集合,而无需考虑其他对象。然而我们从概念角度来说,不纯粹的集合论的处理更加容易(例如,纯粹集合论可以把 $0$ 看做 $\varnothing$,$1$ 看做 $\left\{\varnothing\right\}$,$2$ 看做 $\left\{\left\{\varnothing\right\}\right\}$,以此类推)。单纯从应用的角度来看,两种想法集合是等价的。因此,对于一切对象是否都是集合,我们采取不可知的态度。即我们既不添加公理确认这一点,也不添加公理否认这一点,而在现在的公理体系中,命题“一切对象都是集合”是未决的(不能证明也不能推翻)。
我们先在 $\in$ 的基础之上扩展一些集合间的二元关系。
我们先在 $\in$ 的基础之上扩展一些仅适用于集合间的二元关系。
可以不改
@ -29,1 +31,3 @@
证明:两者类似,证前面那个。首先 $A\subseteq B$ 且 $B\subseteq C$ 可知 $A\subseteq C$,然后由于 $B\not\subseteq A$,故存在一个对象 $x$ 满足 $x$ 是 $B$ 的元素而非 $A$ 的元素,又 $B$ 的元素都是 $C$ 的元素,故存在一个对象 $x$ 满足 $x$ 是 $C$ 的元素而非 $A$ 的元素,故 $C\not\subseteq A$,那么 $A\subsetneq C$。
**证明**:两者类似,证前面那个。首先 $A\subseteq B$ 且 $B\subseteq C$ 可知 $A\subseteq C$,然后由于 $B\nsubseteq A$,故存在一个对象 $x$ 满足 $x$ 是 $B$ 的元素而非 $A$ 的元素,又 $B$ 的元素都是 $C$ 的元素,故存在一个对象 $x$ 满足 $x$ 是 $C$ 的元素而非 $A$ 的元素,故 $C\nsubseteq A$,那么 $A\subsetneq C$。
集合的真包含关系显然是一种**偏序关系**,因为我们知道对于任意两个集合 $A$ 和 $B$,不可能同时成立 $A\subsetneq B$ 和 $B\subsetneq A$。但是真包含关系与我们定义在自然数上的小于关系 $<$ 的不同之处在于,后者是一种**全序关系**。在满足偏序性质的基础上,我们还知道对于两个不相等的数 $a$ 和 $b$,要么成立 $a>b$,要么成立 $b>a$。对于集合的真包含关系而言,这一条性质是不满足的。考虑集合 $A=\left\{1,2\right\}$ 和 $B=\left\{2,3\right\}$,它们既不相等,也没有哪一个是另一个的真子集。
可以加上 “我们将在第8章更正式地讨论偏序集” 之类的话语。
@ -34,3 +38,3 @@
- **自反性**:$A=A$。证明:根据命题 3.1.2 可知 $A\subseteq A$。
- **自反性**:$A=A$。**证明**:根据命题 3.1.2 可知 $A\subseteq A$。
为什么之前的证明都换行,这里不换行
@ -59,3 +61,3 @@
$$
x\in A\cup B\iff (x\in A \lor x\in B)
$$
$$
这里改了啥
@ -77,3 +79,3 @@
这是假设 2.1.6 的更正式的形式。自然数集引入了无限集合的一个最基本的例子。
现在我们想找到一个这样的集合,满足所有大于等于某个自然数 $y$ 的自然数都属于它,这需要我们再引入一个公理:
但另一方面,我们还不能对于任意给定的自然数 $n$ 定义由 $n$ 个对象组成的集合。这将要求重复使用双并公理 $n$ 次,然而 $n$ 次重复的概念尚不曾被严格地定义(没有关于集合的归纳方法)。根据类似的理由,我们也还不能定义由无限多个对象组成的集合。现在我们想找到一个这样的集合,满足所有大于等于某个自然数 $y$ 的自然数都属于它,这需要我们再引入一个公理:
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@ -98,2 +101,3 @@
1. **最小元**:$A\cup\varnothing=A$ 以及 $A\cap\varnothing=\varnothing$。
设 $A,B,C,X$ 均为集合,且满足 $A,B,C\subseteq X$。
1. **最小元**:$A\cup\varnothing=A$ 以及 $A\cap\varnothing=\varnothing$。
分号
@ -114,3 +112,1 @@
**证明**:把集合用命题的形式表示出来(即类似 “$x\in S\iff P(x)$”),再用逻辑语言验证。
但我们还是不满足,比如我们不能定义一个集合,满足 $\{0\},\{1\},\cdots$ 都属于这个集合,这又需要一个新的公理:
这些公理还不能满足我们的要求,例如把集合中的元素每个都加上 $1$,把 $\left\{1,6, 15\right\}$ 变为 $\left\{2,7,16\right\}$,这是我们现在有的公理无法办到的。我们需要更加强大的数学工具,因此让我们再添加一个公理:
这是可以办到的,使用双并公理有限次即可。
或者说,你说的是不能办到一个 “未定义过的运算”,这是废话,它显然不可能办到。但是 “构造集合 {2,7,16}” 是可以办到的。
我举的那个例子就是一个简单的但不能办到的例子,我认为还是保留比较好。
@ -136,2 +132,3 @@
$$
该公理断言每个性质对应一个集合,这也就是朴素的集合思想。这个公理蕴含了我们已经讨论过的公理,但这个公理不能被引入集合论,因为它引出了一个逻辑上的矛盾:
该公理断言每个性质对应一个集合,这也就是朴素的集合思想。这个公理蕴含了我们已经讨论过的公理,但这个公理**不能**被引入集合论,因为它引出了一个逻辑上的矛盾:
不要加粗
@ -147,3 +144,3 @@
> 即一切不以自己为元素的集合的集合。那么现在问 $\Omega$ 是否属于 $\Omega$,发现不管 $\Omega$ 是否属于 $\Omega$,都会引出矛盾。
为了解决这个悖论,我们考虑把对象按照一定的层次结构排列。在层级结构最底层的是原始对象(不是集合的对象),在下一层次中则是一些集合,但是这些集合的元素只能是原始对象。以此类推,一层次中存在的集合只能包含之前层次中的对象。这种想法引导出了正则公理。
为了解决这个悖论,我们考虑把对象按照一定的层次结构排列。在层级结构最底层的是**原始对象**(不是集合的对象),在下一层次中则存在一些集合,但是这些集合的元素只能是原始对象。以此类推,一层次中存在的集合只能包含之前层次中的对象。这种想法引导出了**正则公理**。
不要加粗
@ -156,2 +154,4 @@
**证明**:(反证法)假设存在一个集合 $A$,满足 $A\in A$。根据单元素公理,存在一个集合 $B=\left\{A\right\}$。$B$ 是一个非空的集合,因此根据正则公理,应该存在 $x\in B$,满足 $x$ 不是集合或 $A\cap x=\varnothing$,但是集合 $B$ 作为单元素集,只有 $A\in B$,而 $A$ 是一个集合,且 $A\cap B=A$,故 $B$ 集合违反正则公理,矛盾,假设不成立。原命题得证。
命题 3.2.3 排除了罗素悖论中定义的集合 $\Omega$。(注意我们并没有将万有分类公理引入集合论中,所以不存在公理矛盾)
这行重复了
@ -253,3 +253,3 @@
为了完整起见,我们现在再往集合论中添加一条公理,它扩充了双并公理而允许做出更大的并集。
- **公理 3.4.10(并)**:设 $A$ 是集合,且它的每个元素都是一个集合。那么存在一个集合 $\bigcup A$,使得对于任意对象 $x$
- **公理 3.4.10(并)**:设 $A$ 是集类(即它的每个元素都是一个集合),那么存在一个集合 $\bigcup A$,使得对于任意对象 $x$
“集族”可能会和下面统一一些
@ -285,3 +285,3 @@
注意,该定义不依赖于 $\beta$ 的选择。
集合论的这些我们已经引入的公理统称为集合论的 Zermelo-Fraenkel 公理。后面我们将还需要一个更进一步的公理,即著名的选择公理,它们统称为集合论的 Zermelo-Fraenkel 选择公理。
集合论的这些我们已经引入的公理统称为ZF公理集合论(_Zermelo-Fraenkel Set Theory_,策梅洛-弗兰克尔集合论)。后面我们将还需要一个更进一步的公理,即著名的选择公理,它们统称为集合论的ZFC公理集合论(_Zermelo-Fraenkel-Choise Set Theory_,策梅洛-弗兰克尔-选择集合论)。
加空格?
@ -328,2 +325,3 @@
**证明**:对 $n$ 归纳。每次选择一个 $a\in X_{n^+}$ 并令 $x_{n^+}=a$。
为了方便,我们用 $\mathbb N_{l}^r$ 表示 $\{i\in\mathbb N:l\leq i\leq r\}$。
## 3.6 集合的基数
tag
@ -263,2 +247,3 @@
3. 若 $x,y>0$ 且 $n\neq 0$,那么 $x^n=y^n\implies x=y$。
4. $|x^n|=|x|^n$。
**证明**:先利用整数的定义和引理 4.4.5 将 $x^n$ 表示成 $x^{a-b}=\frac{x^a}{x^b}$ 的形式(其中 $a,b$ 均为自然数),再证明即可。
ref
@ -253,3 +239,2 @@
- **引理 4.4.5**:设 $x$ 是一个非零的比例数,$n,m$ 是自然数,那么 $x^{n-m}=\frac{x^n}{x^m}$。
- **引理 4.4.5(指数消去率)**:设 $x$ 是一个非零的有理数,$n,m$ 是自然数,那么 $x^{n-m}=\frac{x^n}{x^m}$。
**证明**:对 $n$ 归纳,利用引理 4.4.4。
ref
@ -152,3 +137,2 @@
**证明**:把比例数都表示成 $a//b$ 的形式,再运用整数的性质代入验证即可。
**证明**:把有理数都表示成 $a\oslash b$ 的形式,再运用整数的性质代入验证即可。
上述恒等式的集合有一个名称,它们确定比例数集 $\mathbb Q$ 构成一个域。
不要加粗
@ -13,3 +13,2 @@
可以证明,整数相等满足自反性、对称性和传递性。
- **命题 4.1.1.1(整数的相等关系是等价关系)**:整数相等满足自反性、对称性和传递性。
- **定义 4.1.2(整数的加法和乘法)**:定义两个整数的和为 $(a\overline\quad b)+(c\overline\quad d):=(a+c)\overline\quad (b+d)$。
不要4个点
@ -4,2 +3,3 @@
## 4.1 整数
- **定义 4.1.1(整数)**:对于任意自然数 $a$ 和 $b$,都存在一个整数 $a\overline\quad b$(注意中间不是减号,这只是一个形象的记号)。
- **定义 4.1.1.1(整数)**:对于任意自然数 $a$ 和 $b$,都存在一个整数 $a\ominus b$(注意中间不是减号,这只是一个形式记号)。
不要写4个点
@ -12,2 +11,3 @@
整数的定义并不需要公理,因为我们可以用集合论的语言来构造整数:我们先对自然数的序偶建立一个等价关系 $\sim$,使得 $(a,b)\sim(c,d)\iff a+d=b+c$,然后令整数 $a \ominus b:=\{(c,d)\in\mathbb N\times \mathbb N:(a,b)\sim(c,d)\}$,表示一个关于 $\sim$ 的等价类。那么此时两个整数相等即为二者是同一个等价类。然后我们再利用替换公理构造出集合 $\mathbb Z:=\{a\ominus b:(a,b)\in \mathbb N\times \mathbb N\}$。形象的说,所谓整数,就是可以写成两个自然数的形式差的数。
可以证明,整数相等满足自反性、对称性和传递性。
- **命题 4.1.1.1(整数的相等关系是等价关系)**:整数相等满足自反性、对称性和传递性。
有些时候比较显然的性质就可以在正文叙述中一笔带过而不必专设一个引理或命题,例如二元关系的基础性质、代入公理、相容性等。
@ -61,1 +56,3 @@
上述恒等式的集合有一个名称,它们确定整数集 $\mathbb Z$ 构成一个交换环(如果去掉恒等式 $xy=yx$(当然需要补上 $1x=x$ 及右分配律),那么它们仅确定 $\mathbb Z$ 构成一个环)。
**证明**:把整数都表示成 $a\ominus b$ 的形式,注意 $a$ 和 $b$ 此时是自然数,那么再运用自然数的性质即可。
满足上述恒等式的集合有一个名称,它们确定整数集 $\mathbb Z$ 构成一个**交换环**(如果去掉恒等式 $xy=yx$ 并补上 $1x=x$ 及右分配律,那么仅能够确定 $\mathbb Z$ 构成一个环。如果你对相关知识感兴趣,可以参考一本抽象代数书籍)。
不要加粗
@ -87,3 +84,3 @@
- **定义 4.1.10(整数的序)**:设 $x$ 和 $y$ 是整数。称 $x>y$ 当且仅当 $x-y$ 是正整数。称 $x<y$ 当且仅当 $x-y$ 是负整数。称 $x\geq y$ 当且仅当 $x>y$ 或 $x=y$。称 $x\leq y$ 当且仅当 $x<y$ 或 $x= y$。
- **命题 4.1.11(比例数的序的基本性质)**:设 $x,y,z$ 为整数。
- **命题 4.1.11(有理数的序的基本性质)**:设 $x,y,z$ 为整数,那么
整数
@ -284,3 +270,3 @@
**证明**:显然 $x\neq 0$。又由于 $(-x)^2=x^2$,所以不妨设 $x$ 是正的,那么存在正整数 $p,q$ 使得 $x=\frac{p}{q}$。根据 $x^2=2$,可得 $p^2=2q^2$。
我们还没有定义奇数和偶数的概念,不过我们可以暂且使用:$p^2=2q^2$ 可知 $p^2$ 是偶数,即 $p$ 是偶数。不妨设 $p=2k$,其中 $k$ 应是一个小于 $p$ 的正数。那么存在 $(2k)^2=2q^2$ 即 $q^2=2k^2$。我们每次从 $(p,q)$ 递归到 $(q,k)$,而括号内的两数中至少一个变小。也就是说,我们能无限地让括号内的两数 $a,b$ 变小下去(准确地说是轮流除 $2$),并说它们一直是正数,根据引理 4.5.3,这显然是不可能的。
我们还没有定义奇数和偶数的概念,不过我们可以暂且使用:$p^2=2q^2$ 可知 $p^2$ 是偶数,即 $p$ 是偶数。不妨设 $p=2k$,其中 $k$ 应是一个小于 $p$ 的正数。那么存在 $(2k)^2=2q^2$ 即 $q^2=2k^2$。我们每次从 $(p,q)$ 递归到 $(q,k)$,而括号内的两数中至少一个变小。也就是说,我们能无限地让括号内的两数 $a,b$ 变小下去(准确地说是轮流除 $2$),并说它们一直是正数,根据引理 4.4.3,这显然是不可能的。
ref
@ -260,3 +259,2 @@
在实数的序的基础上,我们补充一些有关实数的稠密性的性质。
- **命题 5.4.9(绝对值及距离的基本性质)**:命题 4.3.3 中提及的关于绝对值及距离的基本性质对于实数也成立。
- **命题 5.4.10(实数在相邻整数之间)**:设 $x$ 是实数,那么存在唯一的整数 $n$ 使得 $n\leq x<n+1$,记 $n$ 为 $x$ 的整部 $n=[x]$。
我更新过 5.4.10,这里有了变动
@ -346,3 +345,3 @@
- **定义 5.5.4(sup)**:设 $E\subseteq \mathbb R$。若 $E$ 非空且存在上界,那么定义 $\sup E$ 为 $E$ 的上确界;若 $E$ 非空且不存在上界,那么定义 $\sup E:=+\infty$;若 $E$ 为空,那么定义 $\sup E:=-\infty$。
在这里,$+\infty$ 和 $-\infty$ 都是形式上的记号而非实数,没有关于它们的任何运算和性质。
在这里,$+\infty$ 和 $-\infty$ 都是没有形式上的记号而非实数,没有关于它们的任何运算和性质。
?
@ -229,3 +206,2 @@
证明:对于任意的实数 $\varepsilon>0$,根据命题 6.3.2,存在 $N_1\geq m$ 使得 $L^++\varepsilon>a_{N_1}^+\geq L^+$,又由于对于任意 $N_2\geq N_1$,$a_{N_1}^+\geq a_{N_2}^+\geq L^+$,于是对于任意 $N\geq m$,总存在 $N_2\geq N$ 使得 $L^++\varepsilon>a_{N_2}^+\geq L^+$,那么总存在 $n\geq N_2$ 使得 $a_{N_2}^+\geq a_n>L^+-\varepsilon$,蕴含 $|a_n-L^+|<\varepsilon$,证毕。
证明:对于任意的实数 $\varepsilon>0$,根据命题 6.3.2,存在 $N_1\geqslant m$ 使得 $L^++\varepsilon>a_{N_1}^+\geqslant L^+$,又由于对于任意 $N_2\geqslant N_1$,$a_{N_1}^+\geqslant a_{N_2}^+\geqslant L^+$,于是对于任意 $N\geqslant m$,总存在 $N_2\geqslant N$ 使得 $L^++\varepsilon>a_{N_2}^+\geqslant L^+$,那么总存在 $n\geqslant N_2$ 使得 $a_{N_2}^+\geqslant a_n>L^+-\varepsilon$,蕴含 $|a_n-L^+|<\varepsilon$,证毕。
7. $L^+=L^-=c\iff \lim\limits_{n\to\infty}a_n=c$。
这一部分按我的那样
@ -192,4 +171,3 @@
- **定义 6.4.3(上极限)**:设 $(a_n)_{n=m}^{\infty}$ 是一个序列。我们定义一个新序列 $(a_N^+)_{N=m}^{\infty}$,其中 $a_N^+:=\sup(a_n)_{n=N}^{\infty}$。然后我们定义序列 $(a_n)_{n=m}^{\infty}$ 的上极限为 $\limsup\limits_{n\to\infty} a_n:=\inf(a_N^+)_{N=m}^{\infty}$。
类似地也有关于下极限的记号 $a_N^-$ 和 $\liminf$。
这一行加上
@ -186,15 +165,13 @@
- **命题 6.4.2(极限是极限点)**:设序列 $(a_n)_{n=m}^{\infty}$ 收敛到实数 $c$。那么 $c$ 是 $(a_n)_{n=m}^{\infty}$ 唯一的极限点。
**证明**:存在性易证。唯一性反证。
这里如果要改成略的话就直接删掉吧
@ -170,4 +151,3 @@
有时候,某个序列并不收敛,但一直存在它的元素在某个数附近浮动(如序列 $(1.1,-1.01,1.001,-1.0001,\cdots)$ 不收敛,但对于 $-1$ 和 $1$,都一直有数在它们附近浮动)。为了表示这种情况,我们引入极限点的概念。
- **定义 6.4.1(极限点)**:设序列 $(a_n)_{n=m}^{\infty}$ 和实数 $x,\varepsilon$,其中 $\varepsilon>0$。
换行
@ -147,3 +131,2 @@
#### 6.3 序列的上确界和下确界
## 6.3 序列的上确界和下确界
- **定义 6.3.1(序列的 $\sup$)**:设 $(a_n)_{n=m}^{\infty}$ 是一个序列,定义 $\sup(a_n)_{n=m}^{\infty}:=\sup(\{a_n:n\geq m\})$,其中 $\{a_n:n\geq m\}$ 是 $\{a_n:n\in \mathbb Z_m^{\infty}\}$ 的简写。
这里改一下,不简写了,直接用 \mathbb Z_m^{\infty}
@ -39,4 +25,3 @@
接下来我们将正式定义收敛和极限。
- **定义 6.1.5(序列的收敛)**:设实数 $\varepsilon>0$ 和实数 $L$。
这里也是同样地,按我那样补上换行吧
@ -15,4 +8,0 @@
上一章中我们默认 “序列” 指的都是 “比例数序列”,而在这一章中,除特殊标明外,我们默认 “序列” 指的都是 “实数序列”。
- **定义 6.1.3(柯西序列)**:设实数 $\varepsilon>0$。
这里关于柯西序列和等级序列的定义,我新补上了换行,你也补上吧
@ -387,3 +360,4 @@
证明:$x^{\alpha+\beta}=\lim\limits_{n\to\infty}x^{a_n+b_n}=\lim\limits_{n\to\infty}x^{a_n}x^{b_n}=(\lim\limits_{n\to\infty}x^{a_n})(\lim\limits_{n\to\infty}x^{b_n})=x^{\alpha}x^{\beta}$。
为什么要加空行
重改,10min内完成发给我,今晚加班
@ -84,3 +94,3 @@
$$
分类可以看成关于集合 $A$ 和命题 $P$ 的运算。可以证明 “若 $A=B$,则 $\{x\in A:P(x)\}=\{x\in B:P(x)\}$”,即集合关于分类运算遵从代入公理。
分类可以看成关于集合 $A$ 和命题 $P$ 的运算。可以证明 “若 $A=B$,则 $\{x\in A:P(x)\}=\{x\in B:P(x)\}$”,即集合关于分类运算遵从代入公理。为了方便指明一个数集的的连续的一段我们使用记号 $A_{l..r}$ 表示 $\{x\in A:l\leqslant x\leqslant r\}$,特别地,我们记 $A_{l..}:=\{x\in A:l\leqslant x\},A_{..r}:=\{x\in A:x\leqslant r\}$。
换行,逗号
@ -39,3 +37,3 @@
实数的构造将依赖于柯西序列的概念。而在定义柯西序列之前,我们先来做一些铺垫。
- **定义 5.1.1(序列)**:设 $m$ 是整数。一个比例数的无限序列 $(a_n)_{n=m}^{\infty}$ 是一个从 $\mathbb Z_m^{\infty}$ 到 $\mathbb Q$ 的映射,其中 $n$ 映射到 $a_n$。
- **定义 5.1.1(序列)**:设 $m$ 是整数。一个有理数的无限序列 $(a_n)_{n=m}^{\infty}$ 是一个从 $\mathbb Z_m^{\infty}$ 到 $\mathbb Q$ 的映射,其中 $n$ 映射到 $a_n$。
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