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一、关于\(\infty和n\to\infty\)的定义:
根据Weierstrass 极限定义:\(\displaystyle\lim_{n \to \infty}x_n=a\)\(\iff\)\(对\forall ε>0,当n>\)\(N_ε时,有|x_n-a|<ε\)可得如下定义:
〖定义1:〗对于任意给定的无穷小量ε,称集合\(\{n|n>N_ε,N_ε\in\mathbb{N}\}\)为无穷大,记为\(\infty\).
〖定义2:〗\(若自然数\forall k\in\{n|n>N_ε,N_ε\in\mathbb{N}\}\),则称\(k\)趋向于无穷大,记为\(k\to\infty\).
根据定义1和定义2,易知:
\(\mathbb{N}=\{n|n\le N_ε,N_ε\in\mathbb{N}\}\cup\{n|n>N_ε,N_ε\in\mathbb{N}\}\).
elim,Weierstrass 极限的“ ε—N”定义,任何一本讲极限的教科书上都有介绍。其符号表达式\(\displaystyle\lim_{n \to \infty}x_n=a\)\(\iff\)\(对\forall ε>0,\exists\)正整数\(N_ε\),\(当n>\)\(N_ε,有|x_n-a|<ε\)参见同济大学《高等数学》第七版 上册P21页第25行。由于ε是任意给定的无穷小量,所以\(N_ε(=\tfrac{1}{ε})\)则为无穷大量,其依据是无穷小量与无穷大量互为倒数关系,所以称集合\(\{n|n>N_ε,N_ε\in\mathbb{N}\}\)为无穷大,并记为\(\infty\)是自洽的。虽然elim不看好这两个定义,但这两个定义仍是规范严谨的。同时定义1基础上的定义2也对\(n\to\infty\)作出了定量描述。总之定义1和定义2不但给出了出处,也对Weierstrass 极限的“ ε—N”定义也作了更深层次地思考,比起e氏的\(\displaystyle\lim_{n \to \infty}n=Sup\mathbb{N}\)、\(\displaystyle\lim_{n \to \infty}n=Max\mathbb{N}\)……等定义严谨多了。elim攻击、谩骂了我两年多;\(\displaystyle\lim_{n \to \infty}n=\infty\)用了不少于万次,但至今也没有给出什么叫无穷大,什么叫趋向于无穷大。所以elim关于无穷大的一切论证都是扯淡!
二、关于\(\mathbb{N}\)是无限集,所以\(\mathbb{N}\)必含无穷数地推导
【证明】设自然数列\(\{a_n\}\)的通项公式为:\(a_n=n\),由于\(\displaystyle\lim_{n \to \infty}\tfrac{1}{n}=0\),所以对\(\forall ε>0,\exists\)正整数\(N_ε\),使\(\displaystyle\lim_{n \to \infty}n\)\(\in\) \(\{n|n>N_ε,N_ε\in\mathbb{N}\}\),所以\(\displaystyle\lim_{n \to \infty}n\in\mathbb{N}\)!所以既然\(\mathbb{N}\)是无限集,那么\(\mathbb{N}\)就必含无穷数。
春风晚霞提请众网友注意:最小无穷序数\(\color{red}{\omega是最小超穷数,不是最小无穷}\)\(\color{red}{数!}\),最小无穷基数\(\color{red}{\aleph_0,也不是最小无穷数!}\),因为\(\displaystyle\lim_{n \to \infty}n\)、\(\displaystyle\lim_{n \to \infty}2^n\)……远小于\(\omega\)或\(\displaystyle\lim_{n \to \infty}n\)、\(\displaystyle\lim_{n \to \infty}2^n\)……远小于\(\aleph_0\)!所以\(\displaystyle\lim_{n \to \infty}n\)、\(\displaystyle\lim_{n \to \infty}2^n\)……属于\(\mathbb{N}\)!还有陶哲轩或AI所说“每个自然数都是有限数”的“限“是指每个自然数的后继!有限基数的“限”是指最小无穷基数\(\aleph_0\)!并且【自然数皆有限数】只能勉强算作是自然数的一个特殊性质,不能算作自然数的定义。
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