很水的數(shù)學(xué)分析003:實(shí)數(shù)的序關(guān)系和運(yùn)算

對于上一節(jié),留下一個(gè)疑問:
對于我們從有理數(shù)軸上使用戴德金分割可定義實(shí)數(shù)集。那么我們從實(shí)數(shù)軸上再用戴德金分割,能否分割出新的東西出來?
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1.實(shí)數(shù)域的完備性
一個(gè)實(shí)數(shù)集定義完畢,它會有三個(gè)模塊:
序結(jié)構(gòu)、代數(shù)結(jié)構(gòu)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
其中稠密性和完備性都屬于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的描述。
對于實(shí)數(shù)域的完備性,最粗糙的描述即一條實(shí)數(shù)軸上每一點(diǎn)都完全對應(yīng)一個(gè)實(shí)數(shù),沒有任何空隙。
而稠密性即每兩個(gè)點(diǎn)之間總能找到一個(gè)點(diǎn)。
滿足稠密性并不一定滿足完備性。
2.戴德金定理
從上節(jié)我們知道,在有理數(shù)上做戴德金分割,分割出來的β集合(上集):
若β有最小元素,則為有理數(shù);
若β無最小元素,則為無理數(shù)。
若實(shí)數(shù)域的完備的話,從實(shí)數(shù)域上做戴德金分割,分割出來的β必定都有最小元素才行。
這就是戴德金定理。
戴德金定理表明實(shí)數(shù)域確實(shí)沒有空隙,因此其刻畫了實(shí)數(shù)域的完備性。戴德金定理是刻畫實(shí)數(shù)域完備性的一個(gè)角度。
3.確界原理
確界原理從另一個(gè)角度刻畫了實(shí)數(shù)域完備性。
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