為什麼數軸一定是一條無限長的有向直線而不是乙個圓形 ,無限大的盡頭就是無線小,數字本沒有大小之分啊

時間 2021-06-07 16:53:23

1樓:元Au

這個思想其實難能可貴當你將實數軸放在復平面裡,其實就沒有大小之分了,無窮遠點就可以視為一點。

通俗一點講復平面。可以簡單認為我們常用的平面直角座標系的縱軸變為虛數軸,實數軸是0,±1,±2……虛數軸就是0,±√-1,±2√-1…… 我們現在規定√-1為虛數i,易得i=-1。這樣平面直角座標系的(3,5)點,其實就是複數3+5i。

我們現在將乙個大球放在復平面原點(0,0)也就是0上,從大球最上面的點連線球面上任意乙個點都能和平面有個交點,並且是一一對應,因此我們就獲得了乙個復球面,球面上除了最上面的點都可以代表乙個複數,如今我們規定最上面的點為∞點。

這樣題主所說的實軸其實就是復球面上的乙個大圓,要注意,此時的實數並沒有大小之分,因此正負無窮都可以稱之為無窮點了。

2樓:

我在做計算機視覺的時候,經常會用到二維三維射影幾何的相關知識。

舉個例子,在二維射影空間中,所有無窮遠的點構成一條直線,而非無窮遠的點依然保留它們之間的位置關係。

舉個不大恰當的例子,繪畫技巧中有一種常用的技巧,叫做透視法,可以描述原來在三維中互相平行的線在二維中如何表達。在二維影象中,原來在三維中互相平行的一組線會相交於同乙個點。

這個時候,按照構造二維和三維射影空間的方式,構造一維射影空間,很容易就得到一根數軸。在這個數軸上,所有無窮大(包括無限大無限小)的值都會匯集在乙個點,而剩下的非無窮點依然會保持有序性。

再畫的好看點,做做拓撲變換,就是題主說的圓形數軸了,這個數軸沒啥問題,只不過用的人太少,所以大家會選擇一般的直線數軸。

所以最後的結論還是那句話,「先問是不是,再問為什麼。」

3樓:sjskdkxnxnxmx

Projectively extended real line了解一下

(知乎上直接放透明背景的圖彷彿會出問題我就只好重新放截圖了)https://

en.m.wikipedia.org/wiki/Projectively_extended_real_line

4樓:黃文進

題主這個想法其實很好啊,只是初高中階段「不需要」而已。

前面的答案都說了,正負無窮大∞其實可以看成一點,但這樣就不能用線長直觀表現出來數字的大小(閉合圓周長無窮??),美觀對稱但是有點不符合初等數學要求的直觀性。但是把這個思路用在復變函式求圍線積分上面就很有用了,具體怎麼操作雖然和這個有點差別但是思想是一樣的。

5樓:

這是乙個拓撲學的問題,一般來講無窮大不是乙個點,但是我們也可以引入這個點,並使得是閉集,這樣得到的數軸保持了原有的極限性質,而原本發散的數列也可以有極限了。無窮大的旁邊是負無窮大——這意味著二者不是可分離的,為了實現這一點就需要將無窮大與負無窮大等價,而這將使我們得到乙個圓環——雖然看起來它的長度是無窮大的,但是如果我們的眼睛可以看到無窮遠處,那麼就會發現它就是乙個圓環。這樣的改動也是有意義的,它同樣保持原有的極限,並且只要是絕對值發散至正無窮的東西,都在這裡收斂。

比較糟糕的是因為正無窮和負無窮黏在一起,所以收斂與正無窮的東西同時收斂於負無窮(拓撲學裡的極限不一定是單一的),所以不如將二者統稱為無窮大。

6樓:圖騰

打個比方,在寫直線方程的時候,有時候你會寫成點斜式,有時候你會寫成斜截式。難道這兩種表達方法一定有優劣之分嗎?其實並沒有,而是依據具體情況而定的

7樓:Peter

是正無窮大和負無窮大。無窮小是無限接近0。

你說的應該是指拓撲學上的球極投影。把正負無窮連線起來,構成封閉。用在高維向低維投影的時候。

其實感覺數論中正無窮的背面就是負無窮。就像自然數的和是-1/12這種。但這又是解析延拓後才有的性質。

8樓:LLAA

無窮大的盡頭並不是無窮小,但是某種程度上來說無窮大的盡頭可以是負無窮大,或者說幾何上正無窮大可以是負無窮大,雖然這麼說也並不嚴謹。

為了說明上述說法的合理性,我們建立乙個從數軸到乙個定圓的對映,如圖:

過零點作一與數軸相切,半徑為1的圓。對於圓上任意一點P,過P做切線與數軸交於X點。這樣就建立了乙個X-P(事實上是X-θ,更精確地講,就是x=tan(θ/2))的一一對應關係,也就相當於將數軸變換成了乙個圓。

這時,當P移動到最高點時,切線與數軸平行,而無論X->+∞還是X->-∞都對應著這一條切線,我們就人為地定義這兩條平行線交於無窮遠點。

當然對映不止這麼一種(還有作割線的),而且這只是復球面的弱化版。此外,一條直線也可以看做是乙個曲率為0,曲率半徑無窮大的圓,如果題主有興趣可以自行查閱資料。

9樓:殷蘇

可以學習一下《復變函式》,一般情況下的複數比較大小沒有意義,復平面的無窮遠點對應在球面的一點。

其實想法這個東西,不是不切實際毫無意義,就是早已被別人創立了更加嚴謹的體系,所以說初中生還是要多學習少瞎想。

10樓:高博

你的思想中有乙個非常可貴的成分,就是數軸從任意一點出發向兩邊延伸相匯於無窮遠處,這可以解釋很多事情,比如正切函式的週期性。當然你的表述中有多處不確切的地方,最要緊的一點是「無窮大」和「無窮小」在數學上一般是指絕對值無窮大(大於任意給定數)和無窮小(無限趨近於0)。

數學思想的美妙之處在於,只要能自圓其說,就是乙個理論。理論可以有任意多的不完備處,但只要有它的用處就可以使用。當然,還可以有更完備的理論,在完全蘊涵了當前理論的前提下又能修正它的若干不完備處。

數學就是這樣發展的,但是沒有乙個起點,一切都無處談起。

順便說一下你關注的這個問題屬於實分析領域,可以看一下相關的文獻。

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