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发表于 2016-12-11 16:57
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本帖最后由 jzkyllcjl 于 2016-12-11 09:19 编辑
我的自然数公理是在首先 承认 阿拉伯记数法则后得到自然数基本数列
{0,1,2,3,……} (1)
之后提出的 ,其叙述如下:
公理1(初始自然数公理) 0是自然数。
公理2(继数存在公理) 每一个自然数x 都有一个唯一的x' 为它的后继,这个后继也是自然数。
例如,0的后继记作1,1是自然数;1的后继记作2,2是自然数;2的后继记作3,3是自然数;……,如此下去,就是式(1)式所示的十进位自然数记数法所表示的自然数的基本的无穷序列。
公理3(继数第一性质) 对任何自然数x ,皆有x' 不是0。
公理 4 (继数第二性质) 对任何自然数x 、y , 若x不等于y ,则x'不等于y' 。
公理5(归纳公理) 设命题p(n) 是关于自然数的命题,若
(1) p(n)在n=0 时成立;
(2) 在假设p(n) 对任意自然数x 成立的条件下,可以证明 对x' 成立,则 对式(1)中任意自然数都成立。
这五条公理,是对文献[2]中叙述的皮亚诺公理的改写;改写的原因是:第一,根据定理1,公理5(即归纳公理)中的“任意”二字,不能改为全体或所有。第二,文献[2]中的自然数序数理论是在事先承认“自然数集合N存在”的观点下给出的,但是什么是自然数集合的问题是需要进一步研究与说明的问题。因此,叙述这五条公理中的术语——自然数集合N应当去掉。
关于自然数集合的概念问题,可以使用正常集合序列极限方法给出。即需要提出以下的定义与公理。
定义4由式(1)可以提出以正常集合为元素的如下无穷序列
{0},{0,1},{0,1,2},…,{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11},…… (2)
这个序列可以简写为{An};其中的每一个集合An={0,1,2,……,n-1},都是元素个数为自然数n的正常集合;我们称它为近似自然数集合。序列(2)中的含有足够多自然数的集合叫做足够大自然数集合;序列(2)叫做全能近似自然数集合序列。
公理6 (理想自然数集合) 全能近似自然数集合序列(2)有且只有一个理想性质的极限集合,这个集合叫做理想自然数集合。理想自然数集合可以表示为
{0,1,2,3,……,9,10,11,……,99,100,101,…… } (3)
需要注意的是:这个极限性质、趋向性质的理想自然数集合是无法被人们构成的非正常集合。依照习惯,可以用符号N 表示这个集合。但是,这个集合不是完成了的实无限意义的集合;至于它的存在问题,我们可以说它是存在的,但存在的不是一个完成了的现实集合,而是一个极限性的、其元素不能列举完毕的、理想性质的非正常集合。笔者的这个自然数集合概念是在既承认无穷集合存在,又承认它是在任何有限时间内写不完其所有元素的、不能被人们完成了的集合。有人问:“什么叫不能完成?请给出完成的定义”,对此笔者的的回答是“不能将其元素列举完毕就是不能被人们完成。”又有人反对说:“在自然数集合不能完成的情况下就不存在无穷数列”。但这种说法是不对的,事实上,在不使用自然数集合的情况下,笔者已经提出了自然数的基本的无穷数列(1),至于其它无穷数列,笔者有下边的定义。定义5 若对自然数基本数列(1)中任一自然数n, 都有一个数之间的对应法则 f(n)=An,则称数列{A0,A1,A2,……} 为无穷数列,简记为{An} 。
例如:设f(n)=10^n ,可以得到无穷数列,1,10,10^2 ,……依照现行数学分析中的广义极限定义,这个数列的广义极限是∞。笔者称这种数列为变量性无穷大,它的极限是常量性无穷大,两者都可以记作∞;但需要注意:使用符号∞时,需要有“概念应当是可更改的,可修改的,灵活的,变动的,否则它就不能正确地反映现实”[11]的唯物辩证法观点。第一,当这个符号它表示趋向意义的极限时,可以暂时说它具有常量意义,但当研究不定式∞∞/ 时,又需要使用这些极限得到之前的原有数列进行计算。第二,这个符号∞不是正常的定数。
公理7 由于集合序列(2)中各个集合的元素个数组成无穷序列是{An},这个序列中的集合的元素个数n组成的数列{n}的非正常极限可以写作无穷大+∞,因此理想自然数集合的元素个数可以说是无穷大。
公理 8 除0以外的任何自然数x 都有一个唯一的自然数x- ,使得x-'=x 。
公理9 在不受时间限制的条件下,理想自然数集合(3)中的任一自然数都是能够写出的自然数;这种自然数都叫做有限自然数。 有限自然数是无穷多的;用不完的。
公理10理想自然数集合是无有上界的非正常集合;不存在大于所有有限自然数的无穷大自然数与实数。
说到无穷大自然数是否存在的问题,存在着许多争论,需要作以下的说明。(在此从略)
初等几何的十二条公理,请参看我的论文《初等几何的实践性基础及其应用》(发表在汉斯出版社 理论数学2013年第3卷第6期) 。所有论述 可参看我的专著《全能近似分析数学理论基础及其应用》(2009年,中国水利水电出版社出版)
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