实数不包括什么?

实数不包括什么?,第1张

实数不包括虚数,虚数单位i的定义是i=-1。实数包括小数,整数。实数是有理数无理数的总称。数学上,实数定义为与数轴上的实数,是有理数和无理数的总称。

实数可以直观地看作有限小数与无限小数,实数和数轴上的点一一对应。但仅仅以列举的方式不能描述实数的整体。实数和虚数共同构成复数。

实数可以分为有理数和无理数两类,或代数数和超越数两类。实数集通常用黑正体字母 R 表示。R表示n维实数空间。实数是不可数的。实数是实数理论的核心研究对象。

高级性质

实数集是不可数的,也就是说,实数的个数严格多于自然数的个数(尽管两者都是无穷大)。这一点,可以通过康托尔对角线方法证明。实际上,实数集的势为(请参见连续统的势),即自然数集的幂集的势。

由于实数集中只有可数集个数的元素可能是代数数,绝大多数实数是超越数。实数集的子集中,不存在其势严格大于自然数集的势且严格小于实数集的势的集合,这就是连续统假设。事实上这假设独立于ZFC集合论,在ZFC集合论内既不能证明它,也不能推出其否定。

所有非负实数的平方根属于R,但这对负数不成立。这表明R上的序是由其代数结构确定的。而且,所有奇数次多项式至少有一个根属于R。这两个性质使成为实封闭域的最主要的实例。证明这一点就是对代数基本定理的证明的前半部分。

实数集拥有一个规范的测度,即勒贝格测度。

实数集的上确界公理用到了实数集的子集,这是一种二阶逻辑的陈述。不可能只采用一阶逻辑来刻画实数集:

1. Löwenheim–Skolem theorem定理说明,存在一个实数集的可数稠密子集,它在一阶逻辑中正好满足和实数集自身完全相同的命题;

2. 超实数的集合远远大于R,但也同样满足和R一样的一阶逻辑命题。满足和R 一样的一阶逻辑命题的有序域称为R的非标准模型。这就是非标准分析的研究内容,在非标准模型中证明一阶逻辑命题(可能比在中证明要简单一些),从而确定这些命题在R中也成立。

实数并不是指所有数,比如虚数就不在实数的范围内。实数是有理数和无理数的总称。数学上,实数定义为与数轴上的实数点相对应的数。实数可以直观地看作有限小数与无限小数,实数和数轴上的点一一对应。

实数简介

实数可以分为有理数和无理数两类,或代数数和超越数两类。实数集通常用黑正体字母R表示。R表示n维实数空间。实数是不可数的。实数是实数理论的核心研究对象。

所有实数的集合则可称为实数系或实数连续统。任何一个完备的阿基米德有序域均可称为实数系。在保序同构意义下它是惟一的,常用R表示。由于R是定义了算数运算的运算系统,故有实数系这个名称。

实数可以用来测量连续的量。理论上,任何实数都可以用无限小数的方式表示,小数点的右边是一个无穷的数列(可以是循环的,也可以是非循环的)。在实际运用中,实数经常被近似成一个有限小数(保留小数点后n位,n为正整数)。在计算机领域,由于计算机只能存储有限的小数位数,实数经常用浮点数来表示。


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