关于超实数及其标准部分(standard
part)的论述,在国内互联网上很是少见,这个话题涉及关无穷小微积分的核心问题。超实数的标准部分是什么呢?
7月23日,J.
Keisler《基础微积分》的第1.5节与第1.6节(标准部分)上传完毕。至此,在我国互联网上有了超实数标准部分的论述,填补了这个“空白”。这个“空白”在哪里(什么网站)填补的并不重要,只要你搜索“第1.6节标准部分”即可找到它。在不久的将来,我们将发布一个“阅览室”(导航地图)引导读者查找相关资料。
目前,有两种微积分学在国内互联网上布阵对峙,一种是无穷小微积分,一种是基于(ε,δ)极限论的传统微积分。超实数取其标准部分的运算“st”就是(ε,δ)极限论的替代物。
在微积分中,极限“lim”运算没有了,取标准部分运算“st”
取而代之,简而言之,”lim“换成了”st“。实际上,“st”运算类似于初等数学的代数运算,用”st“代替”lim“,微积分学得以极大地简化,下放中学成为实际可能。
J.Keisler在”第1.6节标准部分“里面给出以下两个重要定义:
DEFINITION
Two
hyperreal numbers b and c are said to be infinitely close to each
other, in symbols
b ≈ c, if their difference b - c is
infinitesimal. B ≠ c means that b is not infinitely close to
c.
DEFINITION
Let b
be a finite hyperreal number.
Thestandard partof b,
denoted by st(b), is the real number which is infinitely close to
b. Infinite hyperreal numbers do not have standard
parts.
我们要注意的是,所谓超实数b的标准部分st(b)是指:”the real
number which is infinitely close to
b“(即”无限接近于b的那个实数“),而不是超实数b自身的某个固有的部分。
有关取标准部分运算“st”,有如下定理”
THEOREM
3
Let a and b be finite
hyperreal numbers. Then
(i) st(-a) = -
st(a).
(ii)
st(a+b) =
st(a)+st(b).
(iii)
st(a-b) = st(a)
-st(b).
(iv)
st(ab) =
st(a)·st(b).
(v)
if st(b) ≠ 0, then
st(a/b)=st(a)/st(b).
(vi)
st(an)=(st(a))n.
(vii)
if a ≥ 0, then
st(____)=________.
(viii)
if a ≤ b, then st(a) ≤ st(b).
证明在此省略。
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