【零基礎(chǔ)學(xué)經(jīng)濟(jì):平新喬十八講閱讀筆記Ep17】繼續(xù)偏題聊數(shù)學(xué),一偏偏個(gè)十萬(wàn)里!

沒(méi)出息的Up網(wǎng)購(gòu)了高鴻業(yè)的上下冊(cè),手頭還有兩本曼昆,經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ)常識(shí),就靠這兩本補(bǔ)了,平新喬的書(shū)對(duì)經(jīng)濟(jì)學(xué)專(zhuān)業(yè)的寶寶來(lái)說(shuō),難點(diǎn)應(yīng)該在數(shù)學(xué),引入了許多數(shù)學(xué)模型或者概念,但是對(duì)于建模的整個(gè)過(guò)程描述得還是相對(duì)而言太不近人情了。
然而對(duì)老碧來(lái)說(shuō),那些給出了經(jīng)濟(jì)學(xué)定義的數(shù)學(xué)模型還能夠看明白,沒(méi)給具體定義直接拿來(lái)解題的概念,老碧只能先死記硬背形式,之后再慢慢補(bǔ)相關(guān)內(nèi)容了,比如第9頁(yè)用到的拉氏函數(shù),老碧選擇先記下來(lái)再說(shuō)。至于這個(gè)函數(shù)是什么意思,或者,是由什么實(shí)驗(yàn)導(dǎo)出的一個(gè)公式,老碧以后再慢慢了解吧。——不要告訴我,是我又漏看了,這幾頁(yè)我來(lái)回都快翻爛了!
今天繼續(xù)昨天的話題,介紹數(shù)學(xué)里面兩個(gè)常用的概念——
首先,數(shù)學(xué)中的“序”,由三條性質(zhì)定義——
自反性:a>=a;
反對(duì)稱(chēng)性:a>=b且b>=a,則a=b;
傳遞性:a>=b且b>=c,則a>=c。
就定義了一個(gè)偏序,或稱(chēng)為“半序”,一個(gè)集合里面所有元素都滿(mǎn)足這三個(gè)關(guān)系,成為“偏序集”或者“半序集”,是《實(shí)變函數(shù)》中一個(gè)很重要的概念。
而如果這個(gè)集合中的元素還滿(mǎn)足第四個(gè)條件:4.雙歧性:對(duì)任意元素a,b,a>=b和b>=a總有一個(gè)成立。則定義了一個(gè)“全序集”。
舉兩個(gè)個(gè)例子來(lái)說(shuō)明這件事:
a.一個(gè)簡(jiǎn)單的不是全序集的“偏序集”——集合{1,2,3}的所有非空子集組成的集合上,“包含”是一個(gè)“偏序”,這個(gè)集合是{{1}{2}{3}{1,2}{1,3}{2,3}{1,2,3}},一個(gè)集合包含另一個(gè)集合,即后者的元素都是前者的元素,顯然——
滿(mǎn)足1——由包含的定義得到,任何集合自己的元素都是自己的,比如,{1}包含{1};
滿(mǎn)足2——集合相等的定義之一,A包含B,且,B包含A,即A=B——反證法——我們知道,A包含B,要么A=B,要么A中間含有至少一個(gè)元素不是B的元素,如果A=B不成立,那么,B包含A不成立,導(dǎo)出矛盾,故A=B;
滿(mǎn)足3——由“包含”的定義,A包含B,B里面所有元素都是A的元素,B包含C,C里面所有元素都是B的元素,即,都是A的元素,于是A包含C,比如,{1,2,3}包含{2,3},{2,3}包含{2},所以{1,2,3}包含{2};
不滿(mǎn)足4——比如{1,2}和{2,3}就不存在誰(shuí)包含誰(shuí)的情況。
b.簡(jiǎn)單的“全序集”——自然數(shù)集中的“>=”定義一個(gè)全序,“>=”即在自然數(shù)序列中,一個(gè)數(shù)不會(huì)比另一個(gè)數(shù)出現(xiàn)得早,即前者晚于后者,或者與后者同時(shí)出現(xiàn)——
滿(mǎn)足1——a>=a,比如1>=1;
滿(mǎn)足2——a>=b且b>=a,則a=b——反證法——如果a>=b,且a=b不成立,那么a>b,所以b>=a不成立,導(dǎo)出矛盾,故a=b;
滿(mǎn)足3——a>=b且b>=c,則a>=c,比如,5>=4,4>=0,則5>=0;
滿(mǎn)足4——任給兩個(gè)數(shù)a,b,a>=b和b>=a總有一個(gè)成立,在自然數(shù)中,要么一個(gè)數(shù)晚于另一個(gè)數(shù)出現(xiàn),要么后者晚于前者,要么同時(shí)出現(xiàn),無(wú)論哪種情況,這兩個(gè)關(guān)系式都是成立的。
類(lèi)似這種羅列幾個(gè)公理來(lái)定義一個(gè)概念的現(xiàn)象,在真正的數(shù)學(xué)理論中非常常見(jiàn),尤其每一個(gè)數(shù)學(xué)分支的起點(diǎn),比如說(shuō),皮亞諾公理定義自然數(shù),比如說(shuō),距離空間的定義,比如說(shuō),拓?fù)淇臻g的定義,等等?!斡浝雍头蠢菍W(xué)習(xí)定義的重要過(guò)程,能夠更深切地理解這些定義的適用范圍。
而在學(xué)習(xí)《代數(shù)學(xué)》的過(guò)程中,有一個(gè)很相似的定義,叫做“等價(jià)關(guān)系”,我們用“~”表示,可以看作抽象意義的等于“=”,這個(gè)定義的1,3與“半序”完全相同,2,則變成對(duì)稱(chēng)性:
自反性:a~a;
對(duì)稱(chēng)性:若a~b,則b~a;
傳遞性:a~b且b~c,則a~c。
這個(gè)我們也可以舉出一些簡(jiǎn)單的例子和反例來(lái)幫助理解——
a.等價(jià)關(guān)系的例子——三角形的形似關(guān)系,兩三角形相似,則三個(gè)角對(duì)應(yīng)相等
滿(mǎn)足1——一個(gè)三角形相似于自身,因?yàn)樗约旱娜齻€(gè)角必然和自己的角對(duì)應(yīng)相等;
滿(mǎn)足2——如果三角形1相似于三角形2,則1和2的三個(gè)角對(duì)應(yīng)相等,則2和1的三個(gè)角對(duì)應(yīng)相等,則2相似于1;
滿(mǎn)足3——如果三角形1相似于三角形2,則1和2的三個(gè)角對(duì)應(yīng)相等,三角形2相似于三角形3,則2和3的三個(gè)角對(duì)應(yīng)相等,于是,三角形1和三角形3的三個(gè)角對(duì)應(yīng)相等,則1相似于3。
b.滿(mǎn)足1、2,不滿(mǎn)足3——不含1的正整數(shù)集中定義關(guān)系:a,b包含不是1的公因數(shù),則a,b具有關(guān)系
滿(mǎn)足1——a顯然與自己擁有不是1的公因數(shù)a,比如,2和2具有公因數(shù)2;
滿(mǎn)足2——如果a,b具有不是1的公因數(shù),反之必然成立,比如2和6具有公因數(shù)2,6和2也具有公因數(shù)2;
不滿(mǎn)足3——比如,2和12有公因數(shù)2,12和3有公因數(shù)3,2和3沒(méi)有公因數(shù)。
c.滿(mǎn)足1、3,不滿(mǎn)足2——自然數(shù)中的“>=”
滿(mǎn)足1、3——我們?cè)谏衔尿?yàn)證過(guò);
不滿(mǎn)足2——比如3>=2成立,推不出,2>=3。
d.滿(mǎn)足2、3,不滿(mǎn)足1——在實(shí)數(shù)中定義關(guān)系:ab>0——即a,b同號(hào)
滿(mǎn)足2——如果ab>0,則說(shuō)明a、b同為整數(shù)或者負(fù)數(shù),或者由乘法交換律得,ba>0;
滿(mǎn)足3——如果ab>0,且bc>0,則a,b,c同號(hào),則ac>0;
不滿(mǎn)足1——比如0*0=0,不滿(mǎn)足反身性。
很有意思,明天回歸正題聊經(jīng)濟(jì)學(xué)學(xué)習(xí)!不見(jiàn)不散!
以上例子來(lái)自于韓士安,林磊《近世代數(shù)》習(xí)題中。