Number Theory: The set of Real实数系构造:实数公理化(R, +, ×, ≥)之Field/Order/Continuity + Dedekind分割

limit极限理论: 建立在 R完备性公理化的实数集: Set theory集合论之上的
即: limit 极限 是 x, y 的 Macro/Micro、动态变化/静态关系、无限/有限、量变/质变、过程/结果,绝对/相对, 任意(不确定性)/规律(确定性),的统一
limit数量化(∀ϵ∃δ的Karl Weierstrass的Quantitative语言)理论:
lim x→c⁡ f⁢(x) = L: ∀ ϵ>0, ∃ δ>0 S.T. for all x≠c, if |x-c|<δ, then |f⁢(x)-L|<ϵ .

Number Theory + Set Theory: The set of Real实数系构造

实数公理化(R, +, ×, ≥)之Field/Order/Continuity
F(域):定义 +, ×, ≥:
+: 加法的 交换律、结合律、0单位元、负元
×: 乘法的 交换律、结合律、1单位元、逆元、乘法×对加法+的分配律

O(序≥):
全序性: x ≥ y OR y ≤ x 必有其一(或x>y, x==y, x<y)
对称: x ≥ y AND y ≤ x 则有 x = y
传递性: x ≥ y AND y ≥ z 则有 x ≥ z
加法+的保序性: x ≥ 0 AND y ≥ 0 则有 x+y ≥ 0
乘法×的保序性: x ≥ 0 AND y ≥ 0 则有 x×y ≥ 0

C(连续性):

  • Archimedes阿基米德性: giving any Real numbers p and q, existing one of Integer number n, Satisfactory that: n * p > q.
  • 序同构唯一性: (R, +,×,≤): 假设分别以两种方法构造出 Real实数集 X 与 Y, 则: X, Y 与 R实数集序同构,且 X, Y 与 R 完全相同。

Dedekind分割 在Q有理数集上构造出 R实数集:
首先是在 Q(Rational Number) 有理数集上,以分割的方式构造出 R(Real Number):
以下几条将 Q 分割为 L(下集) 与 U(上集) 两部分:

  • 不空:LU 都非空集(L ≠ 空集 且 L ≠ Q);
  • 不漏:LU = Q;
  • 不乱:LU ( L 的任意元数 小于 U 的任意元数);
  • 不限:L 没有最大元数.

因为 “_L_不限”(没有最大元数), 所以 U 只可能有两种情况, 确定分割点 QP (Quantum Point):

  • 没有最小元数 时为 无理分割;分割点_QP_是一个无理数点(不能用Q有理数定义表示); 所有无理分割点组成 (R-Q)无理数集合;
  • 有最小元数 时为 有理分割;分割点_QP_ ∈ U ⊂ Q 是一有理数点(_U_的最小元数); 所有的有理数点组成有理数集合 Q。

则此种集合划分为 Dedekind分割 , 一次分割得一个 实数(有理数或无理数) ,所有的分割集合,即是 R 实数集。

可将分割形象比喻为:对 Q 有理数集,
用量子刀(Quantum Knife, 厚度 只有 可测度的最小厚度, 即一个数(点)厚的刀) 切割一刀,
将有: L(下集), QP(分割点, Quantum Point), U(上集)三部分:

  1. LU 都是非空集合,Q = L U {QP} U U;
  2. L 的任意元,都小于 U 的任意元;
  3. L 无最大值,U 无最小值, 两者都可以用 Epsilon-Delta 语言描述及证明;
  4. QP 是实数(可能是无理数 或 有理数), 所有可能的 QP 构成 R 实数集.

Dedekind分割构造出的实数集上定义“O(Order序)”:
定义实数集上的Order序:
集合序 定义 对 XY 两个集合,定义 XYYX 的子集;
集合序 与 数序 的一致性: 两次 Dedekind分割 确定两个量子点 QP1 与 QP2,

上界与上确界:
对于给定的非空实数集 A, 与 实数 x,
对于A的任意元 a, 都有满足 ax ,
则称 x 为 非空实数集的 上界;由所有 _x_构成的实数集合_X_为其上界集;

如果实数 x0 是_A_的 上界之一,而且对_A_的任一上界实数_y_,都有 yx0,
或 简要表达为 x0 是 _A_的 最小上界,
则称 x0 是非空实数集 A上确界, 记为 sup( A );
如果 A 包含 x0,则 x0A 的最大值,记为 max( A )

Giving Real number set A, and Real number x,
for any one element of A as a, such that:
ax
then we call x the upper bound of real number set A

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