数学吧 关注:937,999贴子:8,959,500

回复:视频网站上看到关于无限的视频,有点疑问有没有大佬讲一下?

只看楼主收藏回复

对角线法则基于可数无穷集可以和自然数建立某种映射,也就是说可以按照某种方式进行排序。比如有理数,因为有理数可以表达为p/q,p/q互质,按照p+q=n进行排序,我们可以遍历全部有理数
n=2,1,第1个有理数
n=3,1/2,2,第2,3个有理数
n=4,1/3,3(2/2不互质,所以不算),第4,5个有理数
n=5,1/4,2/3,3/2,4,第7-10个有理数
依次类推,n-∞的时候,可以遍历所有的有理数
那么有理数可以按照这个序列进行排序,所以有理数是可数无穷集
我们找不到无理数表达为自然数的某种映射规则的方法,但不能证明找不到某种映射规则,对角线法就是用来证明无理数不可能找到某种排列方法的。
反证法:已知,实数的个数是无限的,假设(0,1)的全体实数可以按照某种顺序进行排序
r1=0.a11 a12 a13 a14 a15 a16……
r2=0.a21 a22 a23 a24 a15 a16……
r3=0.a31 a32 a33 a34 a35 a36……
r4=0.a41 a42 a43 a44 a45 a46……
……
rx是第x个实数,aij是第i个实数的第j位
那么我们构造一个实数r,每一位arj=1,如果ajj=0;arj=0,如果ajj<>0,
于是我们构造出来这个r,在上面那个排序的表里面,对角线(aii)这一位一定与这个排序好的全体实数不一样,也就是说r不在这个排序号的清单里,并且0<r<1,而我们假设这个清单已经包含了全部(0,1)的实数,所以这个假设是错的,不可能把全体实数排序。
对角线不是一个法则或者啥,只是用来构造一个实数证明实数无法排序的典型例子


IP属地:北京16楼2025-12-27 09:50
回复
    所谓可数无穷集,不是能数清楚有多少个,而是可以按某种规则进行排序,两个相邻元素之间不可能存在相邻元素,这个如果不说清楚也很难理解,比如有理数,大家就觉得a,b两个有理数之间,还有(a+b)/2。
    这里的排序不是大小,而是某种规则就行,比如我上面说的表达成p/q的形式,按p+q排序,那么在我上面列的1-10个数,任何两个数之间都不存在其他数


    IP属地:北京17楼2025-12-27 09:53
    回复
      2026-03-05 10:47:36
      广告
      不感兴趣
      开通SVIP免广告
      序数的本质是集合,ω和ω+1是两个不同的集合,所以它们是不一样的。ω=自然数N={0,1,2,3,4,……},ω+1=N∪{ω},ω+1比ω多了一个元素(这个元素刚好就是ω,至于为什么,这涉及到序数的定义),它们怎么会是同一个东西呢?自然不是啊


      IP属地:湖北来自Android客户端18楼2025-12-28 14:40
      回复
        应该吧


        IP属地:江西来自Android客户端19楼2025-12-31 17:15
        回复