實(shí)數(shù)的形式化 #4 自然數(shù) (4) 自然數(shù)與基數(shù)
????在集合的形式化中,我們通過(guò)等價(jià)類構(gòu)造出了基數(shù),并討論了基數(shù)的序與運(yùn)算的一些基本性質(zhì)?,F(xiàn)在,基于目前的自然數(shù)的理論,我們可以得到關(guān)于基數(shù)的更多的內(nèi)容。
????每一個(gè)自然數(shù)都可以通過(guò)以下的方式對(duì)應(yīng)到一個(gè)基數(shù),這里用后綴".c"表示。例如,0.c、1.c、2.c 都是基數(shù)。
????現(xiàn)在我們已經(jīng)可以用自然數(shù)來(lái)表達(dá)出一些具體的基數(shù)了,有以下定理:
????自然數(shù)到基數(shù)的對(duì)應(yīng)能保持大小關(guān)系不變。
????自然數(shù)對(duì)應(yīng)的基數(shù)之和等于自然數(shù)之和對(duì)應(yīng)的基數(shù)。
????自然數(shù)對(duì)應(yīng)的基數(shù)之積等于自然數(shù)之積對(duì)應(yīng)的基數(shù)。在證明這個(gè)定理時(shí),需要用到帶余除法。
????自然數(shù)對(duì)應(yīng)的基數(shù)的乘方等于自然數(shù)的乘方對(duì)應(yīng)的基數(shù)。在證明這個(gè)定理時(shí),需要用到進(jìn)位制。
????冪集的基數(shù)可以用以 2.c 為底的基數(shù)的乘方表示,這一結(jié)果大于原集合的基數(shù)。
????基數(shù)有有限和無(wú)限之分。可以被一個(gè)自然數(shù)對(duì)應(yīng)的基數(shù)是有限基數(shù),其他的基數(shù)是無(wú)限基數(shù)?;鶖?shù)有限的集合是有限集,基數(shù)無(wú)限的集合是無(wú)限集。
????我們定義自然數(shù)類型的全集的基數(shù)為???梢宰C明,一個(gè)基數(shù)是有限基數(shù)當(dāng)且僅當(dāng)它小于?
。
?是無(wú)限基數(shù),我們稱其為可數(shù)無(wú)限。基數(shù)小于等于?
?的集合被稱為可數(shù)集,基數(shù)大于?
?的集合被稱為不可數(shù)集。
????其他的一些定理如下:
????基數(shù)相關(guān)的內(nèi)容非常豐富,這里寫出的僅僅是可能對(duì)后續(xù)的內(nèi)容有幫助并且在作者的能力范圍內(nèi)的。至此,自然數(shù)的部分告一段落,接下來(lái)我們將依次構(gòu)造整數(shù)、有理數(shù),最終完成實(shí)數(shù)的構(gòu)造。