如何用數學證明1+1不等于二?我最近閱讀、了解了一些數學專業相關的知識,真可謂大吃一驚,大開眼界,下面我們就來聊聊關于如何用數學證明1+1不等于二?接下來我們就一起去了解一下吧!
如何用數學證明1+1不等于二
我最近閱讀、了解了一些數學專業相關的知識,真可謂大吃一驚,大開眼界。
通常,印象中,數學專業研究的數學,不過就是難一點嘛,是我們這些業餘選手學的數學的加強版。
這就好比以前高中課本中的一些加*号的章節,或者曆史課本裡的小字部分,啥意思?
高考不考嘛。
似乎,他們學的,應該就是我們考試不考的内容,僅此而已。
但實際上,完全不是這樣。
打個比方:
用軟件的人,和開發軟件的人,顯然不是一類人。
用軟件的可能是個會計,或者是炒股的散戶,或者是網購剁手黨,甚至是路邊炒飯的大哥,他們來自各行各業,隻不過因為業務需要而使用某些軟件。
而工程師呢?他們面對的,其實是代碼,是程序。
所以,用軟件的和做軟件的,不是一類人。
同理,大學裡的“數學專業”和學習中用到數學的“理工農醫專業”,所學的數學,也不是一回事。
舉個例子:
什麼是自然數?
凡人眼中的數學定義 自然數就是集合:
N := {0, 1, 2, 3, 4, ······}
中的元素,我們将N稱為自然數集。
通俗地說就是,從0開始,無休止地往後數(shǔ)所得到的所有數(shù)。
自然數不就是012345一直往後數嘛,這高大上的集合的概念都用上了,看起來應該沒問題啊。
數學專業眼中的數學但是,對于實分析來說,這個定義漏洞百出,好多問題懸而未決:
• 什麼是“往後數(shǔ)”?
• 0, 1, 2, 3, 4是什麼鬼?這些符号尚無定義。
• 3和0不相等嗎?如何證明?
• 可以往後一直數(shǔ)下去嗎?是否有盡頭?如何證明?
相當有病吧。
對,這就是我剛才說的,數學專業和用到數學的其它專業,是兩個不同的概念。
現在,我們展示如何解決前面提出的那幾個問題。
首先,我們直觀地感受到,自然數的主要規律是:
後一個數相比前一個數在“增長(zhǎng)”。
在C語言中,增長運算用 來表示,因此,我們首先說明,用n 表示n的“下一個數”。
公理1 0是一個自然數。
公理2 若n是自然數,則n 也是一個自然數。
所謂公理,是不用證明的,你大可自己創造一套公理系統,但應該不會比數學家的更好使。
有了這兩條公理,我們就可以得到很多自然數:
0, 0 , (0 ) , ((0 ) ) , ······
但是,我們發現,這些符号過于冗長,因此,我們定義:
定義1
1是0 ,
2是(0 ) ,
3是((0 ) ) ,等等。
你完全可以定義成羅馬數字ⅠⅡⅢ,或者①②③,甚至火星文,你習慣就好,因為,這和怎麼書寫無關,123隻是一些無關性質的符号而已。
于是,我們就可以證明:
命題1 3是自然數。
證:根據公理1,0是自然數,又根據公理2,0 是自然數,再用公理2,1 是自然數,再用公理2,2 是自然數,因此,3是自然數。
冷靜,還沒完。
這個序列可以一直往後增長,但會不會有盡頭?
比如,0123401234·····,這也是一直往後增長喔。
因此,我們必須給出一個說法:
公理3 0不是任何自然數的後繼,即對于每個自然數n,都有n ≠0.
有了這個公理,我們就可以證明:
命題2 3不等于0.
證:根據我們剛才已有的原理,3是0的增長的增長的增長,因此,根據公理2,3是一個自然數,又根據公理3,3≠0.
但是,還有問題。
我們數着數着不會回到0,那是否會回到2或者3或者其它的數呢?
因此,我們也要作出規定:
公理4 不同的自然數必有不同的後繼。
簡而言之就是,
如果m和n是自然數,且m≠n,那麼,m ≠n 。
這套公理系統被稱為Peano(1858-1932)公理,限于篇幅,我們不在此展開第五條公理,因為這些内容已足夠說明:
我們在生活、學習、工作中用的數學,遠不是數學真正的樣子。
因此,大家在報考數學專業時,還是得慎重考慮:
這數學,是數學專業的數學。
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