戴德金定理
数学术语
戴德金基本定理,它说明了实数域的一个性质,这个性质常称为实数域的完备性连续性或密接性。它的叙述为对于实数域内的任一戴德金分割A|A'必有产生这分划的实数β存在。这数β或是下组A内的最大数,或是上组A'内的最小数。
内容介绍
戴德金定理(Dedekind theorem)是刻画实数连续性的命题之一,也称实数完备性定理。它断言,若A|A'是实数系R(即有理数集的所有戴德金分割的集合,并以明显的方式定义了大小顺序及四则运算)的戴德金分割,则由它可确定唯一实数β,若β落在A内,则它为A中最大元,若β落在A'内,则它是A'中最小元。这个定理说明,R的分割与全体实数是一一对应的,反映在数轴上,它又说明,R的分割不再出现空隙,因此,这个定理可用来刻画实数的连续性。
定理定义
对于实数域内的任一戴德金分割A|A'必有产生这分划的实数β存在。这数β或是下组A内的最大数,或是上组A'内的最小数。
证明过程
已知对于戴德金分割,把实数域拆分成两个均非空集A及A',使能满足:
情形1:每一实数必落在集A,A'中一个且仅一个之内;
情形2:集A的每一数α小于集A'的每一数α'。
下面在戴德金分割的基础上给出戴德金定理的证明过程:
将属于A的一切有理数集记成A,属于A'的一切有理数集记成A',容易证明,集A及集A'形成有理数域内的一个分划。
这分划A|A'确定出某一实数β。它应该落在A组或A'组之一内。假定β落在下组A内,则这样就实现了情形1,β就是A组的最大数。假定如果不是这样,便可在这组内找出大于β的另一数α0。现在α0与β之间插入有理数r,使α0>r>β。r亦属于A,故必属于A的一部分。这样就得出了谬论,即有理数r属于确定β的戴德金分割的下组,却又大于β。因此,就证明了戴德金定理的正确性。
类似地,如果假定β落在上组A'内,同样可以证明。
其实也可以通过实数域的定义,由集合A可以确定一个上确界n,那么容易证明n就是实数β。
参考资料
最新修订时间:2024-09-21 13:20
目录
概述
内容介绍
定理定义
证明过程
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