確界存在定理 實數系連續性定理的證明下圖中橙色螢光筆的部分為什麼要這麼設?

時間 2021-06-27 22:02:07

1樓:y'Lccc

現在這個階段還不用太去糾結0.999999……=1.0000……的問題,這其實是實變函式論的問題,在這個證明裡出現只是為了避免出現0.

99999……與1.00000……相等且寫法不同的問題,我們直接按照正常寫法1.000……=1的思路來寫。

然後,我來說一下這個定理的證明。本定理描述的是實數集的上下確界性質,這事實上只是實數集的拓撲性質之一,與它的代數結構沒有很大的關係,而且在拓撲學上可以證明:

乙個集合擁有上確界性質i.f.f.這個集合擁有下確界性質。

其中,上確界性質指的是,有上界的子集都有上確界。

所以本質上只需要去證明實數集擁有上確界性質(即:有上界的集合都有上確界),然後利用再證明一下上下確界性質的等價性即可。進而,我們開始考慮上確界性質的證明。

證明的思路就是,如果乙個數集有上界,那麼它的整數部分一定是有界的(obvious)。

設集合S0,在S0的數就是所有整數部分為α0的數,不在S0的自然就是整數部分比α0小。進而繼續用這樣的方式來表示集合S內所有的數。為什麼這樣迭代下去可以得到S內所有的數呢?

因為既然S內的數都是有上界α0的,所有有上界α0的數也是有上界α0.α1的,用這樣的方式就可以得到所有上界為α0.α1α2……的數,即S。

2樓:Vain

在實數的定義裡,0.9999....不是實數。

因為1和0.999...顯然相等,為了保證表示的唯一性,規定實數不出現無限9迴圈。

n0是乙個正整數。Sn0就相等於S1,S2...只不過下標是n0而已。

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