以下句子是否能替代皮亞諾公理的第五條?

時間 2021-09-09 09:18:39

1樓:Chuck

我認為是等價的。但是題主所給出的「>」的定義太難用。我們嘗試用分層遞迴的方式來定義之。

前四條公理已經告訴了我們0以及「後繼」具有了什麼性質,並且現在我們的手頭上有乙個集合N,我們來定義乙個N上的大於關係,之後再加入「題主的第五公理」,N的結構就將被固定下來。

記對映滿足

構造集合 並且

令二元關係=\bigcup_^G_i" eeimg="1"/>,當 " eeimg="1"/>時,就記為 y" eeimg="1"/>

現在我們來證明為什麼在這種大於的定義之下,「題主的第五公理」和「皮亞諾的第五公理」等價。

Ⅰ、先證明

「皮亞諾的第五公理」成立。我們構造集合 0\}" eeimg="1"/>,則

當 時,存在k使得 ,則 ,因此

由皮亞努的第五條公理知, ,這就說明 中所有非0數都大於0。

Ⅱ、證明

假設「題主的第五公理」成立。

現在有集合 滿足 。我們來證明 .

由題主的第五公理知,任取乙個N中的非0數x,x>0。

因此,存在k使得 ,這說明 ,由 定義可知

於是 ,說明 。

以上推理有乙個疑點是,為什麼 ?我們可以用數學歸納法來說明這一點(證略)。這裡看起來似乎有迴圈論證(在尚未有歸納公理的時候使用了歸納法),但其實沒有問題。

因為我們研究的物件是乙個形式系統,而我們所使用的是元數學中的歸納法。

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