欧几里得48、不食人间烟火的数学家与直线思维的美
数学上的“上界”是什么意思?——网友提问
“一个实数集合M,如果有一个实数S,使得M中任何数都不超过S,那么就称S是M的一个上界。”网友陈健聪smile回答。
…集、合、集合:见《欧几里得31》…
…实、数、实数:见《欧几里得37》…
…smile(英语):v.(动词)微笑;笑;微笑着说;微笑地表示;现出(笑容)
n.(名词)微笑;笑容…
…陈健聪:可能是网友的真名…
…陈健聪smile:陈健聪的微笑;微笑的陈健聪…
详细解释下陈健聪smile的回答:
一个实数集合M。
“‘一个实数集合M’,这是什么意思呢?”中学生说,“我们一点一点理解…”
“‘实数’的英语是real number,”中学生接着说,“‘real’意思是‘真实的;实际存在的’,‘number’意思是数字。”
…real:adj.(形容词)真实的;实际存在的;非凭空想象的;真的;正宗的;非假冒的;非人工的;真正的;确实的
adv.(副词)非常;很
n.实在;现实;实数…
…number:n.数字;数;数量;编号;序数;(电话、传真等的)号码
v.标号;给…编号;总计;共计;数以…计;把…算作;(被)归入…
…real number:n.实数…
“‘real number’合起来,意思是‘真实的数字,实际存在的数字’。”中学生最后说。
“‘集合M’,这又是什么意思?”中学生问。
“说起来,数学家非常懒:他们喜欢就地取材;他们从来不愿多想一下…”中学生说。
“在数学的历史中,人们需要用字母表示数字,”中学生接着说,“奇懒无比的数学家,便用number里的字母表示数字…”
“n和m,是他们最常用的,表示数字的字母…”中学生继续说。
[“我选择n、m表示数字,不是因为我懒,而是因为——我看到n、m,就会想到number(数字),”一位数学家说,“这叫‘直线思维’。”
…
“你永远无法理解直线思维的美。”数学家最后说。]
“数学家用m表示数字。”中学生最后说。
“随着时代发展,人们需要简洁的表示‘一堆数’‘数的集合’…”中学生说,“需要简洁的表示‘一堆数’‘数的集合’——最先产生这种需求的,是数学家。”
“奇懒无比的的数学家,再次懒出天际…”中学生接着说,“他们用大写m(即M)表示‘数的集合’。”
“解决‘表示【数的集合】’需求时,数学家甚至不愿去找其它字母,”中学生继续说,“这只是‘多思考一下’的劳动量,不需要花费时间、精力、钱,但数学家们就是不愿意。”
“数学家们,真是懒死了。”中学生最后说。
一个实数S。
“这个没啥好解释的,一个实数S就是一个实数S,”中学生说。
(“这里,‘S’表示某个实数,”中学生说。)
M中任何数都不超过S。
“M是一个实数集合,例如{1,2,3,4,5}。”中学生说。
“M里的任何数都不能大于S,满足这个条件的S有很多…”中学生接着说,“我们还用刚才的例子说明。”
“对于{1,2,3,4,5}来说,S可以是5、6、7、8…”中学生继续说,“1,2,3,4,5这五个数,都没能大于5…”
“它们也没能大于6、没能大于7、没能大于8…”中学生最后说。
“对{1,2,3,4,5}这个集合来说,5、6、7、8…都是符合条件的S,”中学生说,“称S是M的一个上界。”
“5是{1,2,3,4,5}的一个上界,6是{1,2,3,4,5}的一个上界,7是{1,2,3,4,5}的一个上界…等等。”中学生接着说。
“‘一个实数集合M,如果有一个实数S,使得M中任何数都不超过S,那么就称S是M的一个上界’,现在你理解这句话了吧?”中学生问。
“如果还不理解…我以后会用更通俗的话…讲这个知识点。”中学生最后说。
“在所有这些上界中,如果有一个最小的上界,就称它为M的上确界。”网友陈健聪smile说。
…上、确、界:见《欧几里得47》…
…上界:上面的界限;上面的范围…
…上确界:(直译)上面确定的界限…
“陈健聪smile说的什么意思呢?我们继续用前面的例子说明…”中学生说。
“对{1,2,3,4,5}这个集合来说,S可以是5、6、7、8…”中学生继续说,“在5、6、7、8…这些上界中,5是最小的上界。”
“5就是M的上确界。”中学生最后说。
“一个有界数集有无数个上界和下界,但是上确界却只有一个,”陈健聪smile说。
…有界数集:有最大数(上确界)和最小数(下确界)的数集…
“我们还是用前面的例子说明…”中学生说,“{1,2,3,4,5}是个有界数集。”
“{1,2,3,4,5}这个集合的上界是:5,6,7,8…”中学生接着说,“就是说,{1,2,3,4,5}有无数个上界。”
“{1,2,3,4,5}虽然有无数个上界,但是它的上确界只有一个,就是5。”中学生继续说。
“‘一个有界数集有无数个上界和下界,但是上确界却只有一个’,就是这个意思。”中学生最后说。
“理解了‘上确界’,便能理解‘下确界’。”中学生说。
“实数理论中,有一条叫‘确界原理’的公理。”陈健聪smile说。
…陈健聪smile:网友名字。见《欧几里得48》…
…实、数、实数:见《欧几里得37》…
…理、论、理论:见《欧几里得5》…
…确、界:见《欧几里得47》…
…原、理、原理:见《欧几里得41》…
确界原理:设S为非空数集。若S有上界,则S必有上确界;若S有下界,则S必有下确界。
确界原理的另一种表达:有上界的非空数集必存在上确界;有下界的非空数集必存在下确界。
…数集:数的集合…
(…集、合、集合:见《欧几里得31》…)
…空集:空的集合(不含任何元素的集合)…
…非空集合:至少含有一个元素的集合…
…非空数集:至少含有一个数的数集…
…
…公、公理:见《欧几里得1、2》…
“汇知园:虽然是放在大学部分,其实其内容非常容易理解。只是大学很多教材写的不是很清楚。
(大学教材)基本都是用希腊字母做证明,而没有图示。这种确界,其实都是集合理论,而集合理论,小学生都是可以理解的。
请看下集《欧几里得49、集合理论,小学生都是可以理解的》”