能否構造乙個函式,使其定義域為整數集,值域為有理數集呢?

時間 2021-06-01 09:40:16

1樓:

高中生研究這幹嘛,這在數學系實變函式裡很簡單的問題。如你以後不讀數學系,這問題你幾乎用不上。

我們只考慮一一對映。

樓上已經給了答案,按康托爾對角線法則很容易構造出一一對映。

構造出增函式的一一對映是不可能的,這就相當於把有理數從小到大排列出來。我們先簡化問題只考慮零到一的有理數。很顯然沒有這序列,因為任一有理數都有可列個有理數比他小。

2樓:普通的穗乃果普通地搖

增函式不可能,因為(f(n)+f(n+1))/2是有理數而大小介於f(n)與f(n+1)之間。

不要求增函式的話,可以用康托爾對角線法構造,別的答案應該已經說過了。如果不要求一一對應的話,可以不剔除重複的非既約分數,表示式應該可以不太複雜。

3樓:圖騰

一一對映是很簡單的,相當於在二維平面上格點與自然數對應,只需要用斜線就行了

但是增函式是不可能的,因為f(1)和f(2)之間必有有理數,而與一一對映矛盾。

4樓:醬紫君

康托爾用對角線法則證明了 等勢:

也就是如這張圖所表示的...

當然這張圖本身就表示了乙個函式...

不過你要是問能不能給出乙個表示式...

這就有點困難了...不過對OEISer來說都是小Case.

分子:[1],[1,2], [3,2,1], [1,2,3,4], [5,4,3,2,1]......A092542 - OEIS

分母:[1,2,1], [1,2,4,,3,2,1], [1,2,3,4,5,6,5...]....A092543 - OEIS

首先介紹一位老朋友:

這個數列是:0, 1, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3....編號A003056 - OEIS

然後有:

其中:代入化簡得:

也就是:

那麼這個函式長什麼樣呢?

那能不能是單調增函式呢?

假如有個單調增函式 滿足題主的要求,那麼 是兩個有理數.

那麼請問 是不是大小介於兩數之間的有理數...它的位子在哪呢?

有理數稠密而整數不稠密,不存在這樣乙個增函式滿足題意...

5樓:

能。整數集和有理數集都是可數無窮。可以一一對應。

但是無法做成遞增吧.

於是我試著構造了乙個....函式

(define

next-rat

(lambda

(now-rat)(

let ((n

(get-n

now-rat))(

d(get-d

now-rat

)))(

if (= d

1)(make-rat1(

+ nd))

(make-rat(+

n1)(

- d1))))))

(define

(int-ratn)

(define

map-iter

(lambda (n

result

);;暫不考慮n小於0以及負有理數

(if (=

n0)result

(map-iter(-

n1)(

next-rat

result

)))))

(map-itern(

make-rat11

)));;定義有理數資料結構

(define

make-rat

cons)(

define

get-n

car)

(define

get-d

cdr)

6樓:劉杳

如果懶得看文字,這個圖就說明了一切(網上搜的)

不包括負的?那讓負的整數對應那些負有理數。或者下面這個圖,我更喜歡(也是網上搜的)

我知道題主困惑什麼,題主想的是乙個用公式表示出的函式,像什麼sin(x/180 + cos(x^2))這樣。其實數學史上很長時間都只認這樣的公式為函式(參看知乎關於「函式」中文翻譯的答案)。但後來公式種類越來越多,帶極限、帶積分,甚至是某個微分方程的解就被命名為乙個新函式。

人們覺得何不承認所有對映,不必非要用我們所熟悉的「特殊函式」(好像是Dirichlet持這種意見,Weierstrauss或許還是堅持以收斂級數為函式)。

7樓:

等你學了《實變函式》就知道了,整數的數量和有理數的數量是一樣多的,都是可數個,也叫做可列可數個,手機不方便回答,抱歉!

既然後面有大神解釋了,我就不重複了,無視我吧

8樓:TimidCreeper

這個問題在修習了高等數學的基礎上會變得很容易。由於實數範圍內的有理數太多了,我們搞不清楚,所以我們先考慮[0,1)區間內的有理數。但這裡面的有理數也很多,所以我們從簡單的開始。

拋去特殊的0,分母是2的有乙個,即1/2

分母是3的有兩個,即1/3,2/3

以此類推,我們可以列出所有的有理數。當然,其中有重複的項,如1/2和2/4,不過沒關係,遇到的時候直接跳過就可以了。按照這樣的方法我們顯然可以構造出乙個數列,使得在[0,1)內的所有有理數必然都出現在我們給定的數列裡。

現在我們考慮一組區間:[n,n+1)

顯然這個區間可以排成一列。如果你覺得按照n的大小無法排成有開頭的一列的話,那我們這樣來看就好了。

n=0,n=1,n=-1,n=2,n=-2……

按照如上n的順序,我們可以得到一組區間,它們互相之間交集為空並且全部並起來是實數集。也就保證了任何乙個有理數,乃至實數,都會至少出現在其中乙個區間裡。

並且每個區間裡的有理數我們都能排成一列。即n+0,n+1/2,n+1/3,n+2/3……

有了上面兩步之後,我們終於可以開始接下來最關鍵的一步排列了。

我們可以把n=0的數列排列在第一行,n=1的排在第二行,n=-1在第三行,以此類推。照著這樣的排列方法,我們容易得到乙個二維數表,並且是有第一行第一列的。而且我們還能保證任何乙個有理數都出現在了該數表中。

如果能把這個數表裡的數還排列成乙個新的數列,並且將每個位置的數值作為對應於0,1,-1……等點的函式值,那麼題設的函式就構造好了。

我們這樣考慮,不妨記這個數表中第n行第m列的數為a(n,m)。我們按照如下的順序去排列,即可達成我們所需要的效果:

a(1,1),a(2,1),a(1,2),a(3,1),a(2,2)……

即首先把m+n=2的選出來,按照n從小到大排列,然後再選擇m+n=3的以同樣的方式排列,然後再選擇m+n=4的……如此,即可得到乙個全新的數列。我們記其為r(n)。

建構函式f(n)=r(n),顯然定義域為整數,而值域為有理數。

能否單調化?

定義域上連續且可導的函式,其導函式一定連續嗎?

黎弗曼 連續且可導的函式,其導函式不一定連續,因為可導函式的導函式也可能含有振盪間斷點。比如下面這個常見的函式 1 eeimg 1 1 eeimg 1 可以看出,當n 2時,f x 的導函式f x 是連續的 當1可見,雖然大多數 可導函式 的導函式是 連續函式 但有些特殊的函式,比如某些原本含有振盪...

列舉乙個定義域連續且在無理點連續,有理點間斷的單調函式

可以的。乙個函式,我們利用一下負數的乘方。如果x Q,Y 2 X x R Q,Y 2 x這樣就是有理點間斷無理點連續的函式。因為x取如0.5,0.25等沒有意義,所以有理點間斷。先找個收斂的序列,比如xn 1 n 2 再把正整數一一對映到有理數上,記這個對映是f然後從t 1到正無窮,求和函式gt x...

c 中乙個只有有參建構函式的類怎麼做為函式的形參?

GarfieldKwong 你編譯錯誤的原因其他答主已經說清楚了,就是DepthFirstSearch裡的成員Graph g導致的。DepthFirstSearch的建構函式沒有顯示初始化Graph g,編譯器預設呼叫Gragh 良好的是類的建構函式裡每個成員變數都要顯示初始化。其實編譯器裡Dept...