哲学看多了?
![[疑问]](/static/emoticons/u7591u95ee.png)
不要用哲学观点来看数学,没有意义的。
上帝创造了整数,所有其余的数都是人造的。——克隆内克
严格意义上人类天生就知道的数只有计数数,也就是1,2,3,…,这种能用来计数的数,人类天生就能认识它们。
之后为了计算的方便我们扩充出了负数和有理数,这两个扩充都是很平凡的,人类基本都能理解。
实数的扩充就相对而言不是很平凡了,古希腊人就根本不知道实数是什么,毕达哥拉斯教派还认为世界上所有的量都是有理数。
那么实数是什么?实数是人们为了处理极限而生造出来的一个数集,最现代的表达可以这样定义:
如果一个集合满足以下条件:
①是域(对加减乘除运算封闭,满足基本的运算律)
②基数不可数(比自然数集大)
③有全序(任意两个元素都可以比较大小,且这种比较满足传递性)
④在度量空间意义下完备(这个不太好解释,你可以理解为但凡是能无限被该集合中元素逼近的数都∈该集合,比如有理数集不满足这个条件,√2不属于有理数但可以被无限逼近)
可以证明满足上面条件的数域在同构意义下唯一且保持序关系(也就是在加减乘除运算和序关系下都是一样的),我们称其为实数域(集)。
实数定义中最重要的就是④,因为就是因为人们发现有理数对于极限不是完备的,所以才创造了实数域,实数域是完备的,因此是连续的,也就是可以和欧式空间中的直线一一对应起来,这就是它的几何表示。有了几何表示就可以用来表示各种度量关系,也就是现实中的广泛应用。
回到正题:如何证明√2是实数,根据√2的定义(√2并不能直接定义,我们是根据它的反面来定义的,也就是√2是满足平方为2的正数)只要证明在实数域中唯一存在一个数,其平方=2且为正数即可,由连续性④和保序性③这是平凡的。所以√2是实数。