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有关欧几里德(Euclid)几何原本的感想

(2012-12-16 03:16:17)
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        在公元前,欧几里德“几何原本”出现了,标志着数学公理化进程的开端。实际上,几何原本的内容包括了现代的代数与数论,只不过用几何语言表述罢了。可以说,数学公理化的历史进程十分久远,绝对不是某个现代作家心血来潮、突发奇想的结果。

         凡是受过普通教育的现代人几乎都还记得几何公理的魅力。这是老祖宗欧几里德的功劳,我们不可忘记。1976年,j. Keisler在无穷小微积分教材中,模仿(效法)老祖宗,给出了微积分学的公理化陈述,不算“出格”。微积分(实数系)有3组公理如下:

一、代数公理:

     A. 封闭律:01 是实数。如果ab是实数,则a+bab以及 -a均为实数;

     B. 交换律: a+b = b+a ab = ba

     C. 结合律: a+(b+c) = (a+b)+c a(bc) =(ab)c

     D. 单元律: 0+a = a 1a = a

    E. 逆元律: a + (-a) = 0 a 1/a = 1 (a≠0)

    F. 分配律: a(b + c) = ab + ac

         定义:正整数是:12=1+13 =1+1+14=1+1+1+1

二、次序公理

    A.        0 < 1

    B. 传递律: 如果a < b以及b < c,则a < c

    C. 分配律: a < b a = b b < a,其中只有一个式子成立

    D. 加法律: 如果a < b a+c < b+c

    E. 乘法律: 如果a < b,而且0 < c,则ac < bc

    F.. 求根律:如果a > 0,对于任意正整数n,存在一个实数b,使得bn次方等于a

三、完备公理:如果A为实数集合,其中xy属于A,而且xy之间的任何实数均属于A,则A为一个实数区间。

          据此,J. Keisler说,利用前两组公理可以构建无数的“表达式”与“陈述句”(用等式或不等式连接两个“表达式”即可组成“陈述句”)。微积分的全部内容就是“陈述句”的大集合,其他“空话”均不相干。实质上,模型论就是:代数 + 逻辑。无穷小微积分就是由数理逻辑模型论所导演的一门数学基础学科。由此构建的无穷小微积分与欧几里德几何学一样,是一个逻辑推理体系,全部数学结论(定理)都是由公理推导出来的。

         现在,无穷小微积分才开场(热身运动),高潮还在后面。


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