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数集、环、域

研究某集合的基本方法

  • 序关系(偏序,全序)
  • 代数结构 (运算法则)
  • 拓扑结构 (映射形状)

自然数集的公理化

Peano公理

设集合X,规定X上的一个映射S, 若XS满足

  • 1xX
  • 2xS(X)
  • 3S是一个单射
  • 4AXxA且对任一aA都有S(a)A,则A=X

则称集合X是自然数集 (set of natural numbers), 记作 N. 自然数集中的元素称为自然数 (natural number). x称 为初始元素 (initial element). S(x) 称为 x 的后继元 (successor), 其中S 称为后继映射 (successor map).

1 2 3可以确定: 在从 x? 的路上,不会出现某个元素的后继元在这个元素之前就已经出现的现象
也就是不可能形成循环
4,则是用来确定A的唯一性, 即确定: 起点 x的唯一性
从而实现 0,而不是 ?

数学归纳

公理 4 被称为数学归纳公理 , 实际上其是一条公理模式 , 即可以用来证明和自然数有关的命题的公理

设自然数集N,SN上的后继映射. xNxS(N). 若满足

  • 1n=x时, 命题P成立.
  • 2n=k时命题P成立,则当n=S(k)时命题P也成立.

则对于一切nN命题都成立

自然数加法

自然数乘法

自然数的序关系

整数环和环公理

构建整数

加法的逆运算

乘法的逆运算(整除)

环公理

整数序关系

有理数域和域公理

构建有理数

封闭的乘法逆运算——除法

数域和域公理

有理数域序关系