什么是实数?实数包括什么数?( 四 )


所有非负实数的平方根都属于R,但对于负数不成立 。这说明R上的阶是由其代数结构决定的 。而且所有奇多项式至少有一个根属于R,这两个性质使得R成为实闭域最重要的例子 。证明这个是证明代数基本定理的前半部分 。
实数集有一个规范测度,即勒贝格测度 。
实数集的上确界公理适用于实数集的子集,是二阶逻辑的陈述 。仅仅用一阶逻辑是无法描述实数集的:1 。-定理表明实数集有一个可数的稠密子集,它满足与一阶逻辑中实数集本身完全相同的命题 。2.超实数的 *** 远大于R,但也满足与R相同的一阶逻辑命题,满足与R相同的一阶逻辑命题的有序域称为R的非标准模型,这是非标准分析的研究内容 。用非标准模型(可能比R中简单)证明一阶逻辑命题,从而保证这些命题在R中也成立 。..
拓扑性质
实数集构成空:x和y的距离设为绝对值|x-y| 。作为一个全序集,它也有一个有序拓扑 。这里,从度量和顺序关系获得的拓扑是相同的 。实数集是一维可缩空(所以也是连通空),局部紧空,可分空和贝利空 。但是实数集并不紧凑空 。这些可以通过特定的性质来确定,例如,无限连续的可排序拓扑必须与实数集同胚 。以下是实数拓扑性质的概述:
设a是一个实数 。的邻域是实数集的子集,它包含一个线段,线段的 。
r是可分的空 。
q在r中处处稠密 。
R的开集是开区间的并集 。
r的紧子集是有界闭集 。特别地,所有带端点的有限线段都是紧子集 。
R中的每个有界序列都有一个收敛子序列 。
r是连通的和单连通的 。
R中的连通子集是线段、射线和R本身 。从这个性质可以很快导出介值定理 。
6延伸和概括
实数集可以以几种不同的方式进行扩展和推广:
也许最自然的扩展是复数 。复数集包含所有多项式的根 。然而,复杂 *** 不是有序域 。
实数集扩充的有序域是一组超实数,包括无穷小和无穷小 。这不是阿基米德的领域 。
有时,形式元素+∞和-∞加到实数集上,形成一个扩展的实数轴 。它是紧空区间,不是定义域,但保留了实数的许多性质 。
为此,毕达哥拉斯本人甚至认为“一切都是一个数”,这里的数指的是自然数(1,2,3...),而所有的正有理数都是通过自然数的比值得到的 。有理数集存在“缺口”这一事实,对当时的许多数学家是一个极大的打击;参见之一次数学危机 。
从古希腊到十七世纪,数学家们逐渐接受了无理数的存在,并将其视为与有理数相等的数 。后来引入虚数的概念以示区别,意为“实数” 。当时,虽然虚数出现并被广泛使用,但实数的严格定义仍然是个难题 。直到明确了函数、极限、收敛等概念,19世纪末的戴德金、康托尔等人才严格处理实数 。[2]
实数和虚数的区别是什么?
一.不同的定义
1.实数
实数可以用来度量连续的量 。理论上,任何实数都可以表示为一个无限小数,小数点右边是一个无穷级数(循环或非循环) 。
实际中,实数往往近似为一个有限小数(小数点后保留n位,n为正整数) 。在计算机领域,由于计算机只能存储有限的小数位数,所以实数往往用浮点数来表示 。
2.虚数
在数学中,指数为负的偶数被定义为纯虚数 。所有的虚数都是复数 。定义为I =-1 。但虚数没有算术根,所以√ (-1) = i .对于z=a+bi,也可以表示为e的iA的幂,其中e为常数,I为虚数单位,A为虚数幅度,可以表示为z=cosA+isinA 。
由实数和虚数组成的一对数被视为复数范围内的一个数,故称为复数 。虚数既不是正数也不是负数 。不是实数的复数,即使是纯虚数,也无法比较大小 。