2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Эта тема закрыта, вы не можете редактировать и оставлять сообщения в ней. На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6  След.
 
 Re: Помогите разобраться: откуда взялись свойства чисел
Сообщение29.03.2019, 19:27 
Аватара пользователя


14/12/17
1519
деревня Инет-Кельмында
RoadRunner в сообщении #1384787 писал(а):
Можете что-нибудь порекомендовать по основаниям?

http://padabum.com/d.php?id=10652
потихоньку, параллельно с чем нибудь содержательным, а то боюсь застрянете на ней надолго.

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите разобраться: откуда взялись свойства чисел
Сообщение29.03.2019, 19:37 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
RoadRunner в сообщении #1384787 писал(а):
Есть же совет даже известный: не думайте о том, ЧТО вам говорят, думайте ЗАЧЕМ вам это говорят. Так только суть и можно понять.

Боюсь, эта философия не подходит для изучения математики младших курсов. Там скорее наоборот: делайте, что вам говорят, и на досуге (которого немного) думайте. Понимание приходит сильно потом, когда вся техника уже изучена, и вы прошли множество примеров и упражнений.

В общем, такая мудрость годится для седого мудреца, сидящего и медитирующего над тем, что он уже хорошо знает. Но до этого надо ещё дорасти, а сначала тысячу раз махать бамбуковой палкой, совершенно не понимая, зачем это потом будет нужно.

RoadRunner в сообщении #1384787 писал(а):
Звучит интересно, кстати :-)

Звучит интересно, но на самом деле, этим можно заниматься только уже с достаточно серьёзными знаниями и навыками. То есть, не на начальном уровне, когда вам только показалось это интересным. Эту тему лучше отложить на потом, на через несколько лет и через десяток учебников.

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите разобраться: откуда взялись свойства чисел
Сообщение29.03.2019, 21:56 


23/02/12
3359
Рекомендую начать с этого https://edu-lib.com/matematika-2/dlya-s ... tov-onlayn Обратить внимание на главу 4 - Основные числовые системы.

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите разобраться: откуда взялись свойства чисел
Сообщение29.03.2019, 22:32 
Заслуженный участник


31/12/15
936
По основаниям для новичков исключительно доходчивая книжка Энгелера (не пугайтесь названия)
http://gen.lib.rus.ec/search.php?req=%D ... column=def
Порекомендовал мне её в своё время легендарный фрик Александр Сергеевич Кузичев.

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите разобраться: откуда взялись свойства чисел
Сообщение30.03.2019, 20:07 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9911
Москва

(Оффтоп)

RoadRunner в сообщении #1384454 писал(а):
Понятно, что раз вводят объекты a,b,c и пр., для которых свойства выше выполняются, логично предположить, что могут быть и другие объекты, для которых эти свойства выполняться не будут


Некто понимает сложение на интуитивном уровне, как "всё вместо сложено". И, утомившись науками, подходит к автомату по продаже сока, который должен выдать стаканчик, в него кусочек льда и налить сок. Но автомат неисправен, и сперва падает лёд, затем течёт сок и в завершение - стаканчик. Выполняется ли переместительное свойство? Является ли это сложением?
a и b образовали семью, но к ним присоединился любовник c. То же это, если поженились b и c, а в любовники навязался a? Выполняется ли сочетательное свойство? Является ли это сложением?

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите разобраться: откуда взялись свойства чисел
Сообщение30.03.2019, 21:34 


24/03/19
19
george66 в сообщении #1384848 писал(а):
По основаниям для новичков исключительно доходчивая книжка Энгелера (не пугайтесь названия)
http://gen.lib.rus.ec/search.php?req=%D ... column=def
Порекомендовал мне её в своё время легендарный фрик Александр Сергеевич Кузичев.

Интересная книжка, содержит нестандартные мысли. Только она, имхо, не для новичков все-таки: там с самой первой страницы формулы, аксиомы Пеано.. нужно предварительное чтение.
А так ценный экземпляр - обязательно к ней вернусь.

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите разобраться: откуда взялись свойства чисел
Сообщение31.03.2019, 00:58 
Заслуженный участник


18/01/15
3234
RoadRunner
Я думаю так. У вас, вероятно, возник когнитивный диссонанс оттого, что Вы не понимаете смысла того, что происходит в "нулевой главе" (которая там называется "Введение") Фихтенгольца, верно ? Т.е. зачем вся эта возня со свойствами чисел ?

Подводные течения "Введения" в Фихтенгольце таковы. Еще древние греки заметили, что с иррациональными числами не всё прозрачно. Потом к ним как-то привыкли, но в 19 веке эта проблема вновь всплыла, при следующих обстоятельствах.

При Ньютоне считалось, что от всякой функции можно взять производную. Впрочем, тогда вообще под функцией понимали аналитическое выражение. Кроме того, тогда в изложении анализа участвовали воображаемые "бесконечно малые" числа (которые положительные, не нулевые, но меньше любого "конечного" (например, рационального) положительного числа).

Коши стал обосновывать математический анаиз более строго, через пределы и т.д., и это внесло ясность в туман. Однако Коши сделал и кой-какие ошибки. Он "доказал" (неверно), что якобы у всякой непрерывной функции есть производная почти всюду, а точки, в которых производной нет, можно пересчитать (т.е. их или конечное число, или их в крайнем случае можно перенумеровать натуральными числами). Однако позже Вейерштрасс построил примеры функций, не дифференцируемых вообще ни в одной точке. Иначе говоря, есть непрерывные кривые, к которым ни в одной (!) точке нельзя провести касаетльную ! Т.е. утверждение, казавшееся наглядно очевидным, или по крайней мере очень правдоподобным, оказалось неверным.

И вот тут возникло понимание, что некоторые "очевидные" вещи необходимо строго обосновывать. А иначе получается хождение по воде, причем провалиться под воду можно в самый неожиданный момент.

Или, возможно, оно возникло еще раньше. Еще раньше Больцано пытался строго обосновать такой наглядно очевидный факт: если функция непрерывна, и на концах отрезка принимает значения разных знаков, то где-то внутри она принимает значение ноль.

Теперь смотрите: одно "наглядно очевидное" оказалось верным (теорема Больцано о промежуточном значении), а второе нет (пример Вейерштрасса). Непонятно, где граница, которая отделяет совсем уж очевидное от того, что может быть и сомнительно ? И было понято и осознано, что с теми интуитивно очевидными, но несколько расплывчатыми, понятиями об иррациональных числах, которые были у математиков на тот момент, достаточно надежных рассуждений проводить не удастся. Значит, надо построить более аккуратную теорию действительных чисел. И ее построили, почти одновременно и независимо четыре человека (Мерэ, Вейерштрасс, Кантор и Дедекинд). Самую годную концепцию выдвинул Дедекинд. Она в Фихтенгольце и излагается.

Свойства рациональных чисел в Фихтенгольце перечисляются, фактически, просто для сведения (с ними никаких проблем, в общем-то, за всю историю не было). Напротив, понятие иррациональных чисел вводится, и свойства их доказываются.

Без строгой теории вещественных чисел нельзя доказать, например, и такое утверждение: всякая непрерывная на отрезке функция где-то принимает максимальное значение.

Однако Вы, в первом приближении, можете поступить так. Просто это введение просмотреть, что поймете (а главное, что надо себе уяснить --- это "свойство полноты" вещественных чисел) --- хорошо, а что не поймете --- ну и ладно, потом дойдет когда-нибудь. И после того переходите к первой главе, "Теория пределов".

-- 31.03.2019, 00:55 --

RoadRunner в сообщении #1384454 писал(а):
вводится понятие нуля, как понятие,

Вводится понятие как понятие ... В общем так. Цель, смысл и логика в первом параграфе Фихта, несомненно, есть. Но уразуметь Вы их сейчас не сможете. Да я и вообще не вижу смысла об этом говорить. (Впрочем, основной посыл описать просто: (а) напоминаются основные свойства, и (б) демонстрируется, как одни из этих свойств, самые основные, влекут другие, более сложные.) Моя рекомендация такая: относиться к этому параграфу просто как к списку основных свойств рациональных чисел, которые Вы, скорее всего, знаете еще со школы. И не заморачиваться, а то до собственно матана не дойдете.

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите разобраться: откуда взялись свойства чисел
Сообщение01.04.2019, 18:53 


24/03/19
19
Интересная информация, спасибо!

vpb в сообщении #1384971 писал(а):
У вас, вероятно, возник когнитивный диссонанс оттого, что Вы не понимаете смысла того, что происходит в "нулевой главе" (которая там называется "Введение") Фихтенгольца, верно ? Т.е. зачем вся эта возня со свойствами чисел ?

Скорее, я не понимаю, почему с одной стороны строгая возня со свойствами чисел, с другой - весьма вольное непонятно откуда взявшееся их постулирование. Если уж претендуешь на строгость (а это отличительная особенность математики, насколько я знаю), так доказывай все с нуля, или указывай ссылки на доказательства, чтобы разрывов в логике не было. Строго говоря, нельзя даже опрерировать в рассуждениях понятиями, которые не определил ранее или не указал ссылку на их определение - сразу неопределенность толкования возникнет и как следствие вопросы.

Если уж откровенно, главный когнитивный диссонанс, когда математические книги читаешь, это изложение строго от общего к частному, хотя приходили ко всем этим теоремам и определениям из опыта и практических нужд, т.е. рассуждениями от частного к общему. Там вся мотивация и просматривается.
Но при изложении ученикам эту часть убирают, и создается впечатление, что утверждения типа "для любого эпсилон больше нуля, найдется такое дельта больше нуля, что при любом эн... и т.д." должно рождаться в голове само по себе, естественно и без всяких предварительных рассуждений :facepalm: Вот уж где выверт мозга начинается :mrgreen: Видимо, априори предполагается, что ученики умнее своих учителей - сами должны допереть :mrgreen:

vpb в сообщении #1384971 писал(а):
Однако Вы, в первом приближении, можете поступить так. Просто это введение просмотреть, что поймете (а главное, что надо себе уяснить --- это "свойство полноты" вещественных чисел) --- хорошо, а что не поймете --- ну и ладно, потом дойдет когда-нибудь. И после того переходите к первой главе, "Теория пределов".

Да я уже первое приближение в универе 14 лет назад прошел :mrgreen: Так, к слову и делал, как Вы посоветовали) Щас уже надо дожимать до самых основ, иначе также буду "плавать", как и тогда

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите разобраться: откуда взялись свойства чисел
Сообщение01.04.2019, 19:15 
Аватара пользователя


14/12/17
1519
деревня Инет-Кельмында
RoadRunner в сообщении #1385333 писал(а):
почему с одной стороны строгая возня со свойствами чисел, с другой - весьма вольное непонятно откуда взявшееся их постулирование

Наверное, потому что с одной стороны новые объекты, действительные числа, а с другой известные, рациональные. Про это тут уже писали, но что делать, напишу еще раз.

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите разобраться: откуда взялись свойства чисел
Сообщение01.04.2019, 20:07 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
RoadRunner в сообщении #1385333 писал(а):
Скорее, я не понимаю, почему с одной стороны строгая возня со свойствами чисел, с другой - весьма вольное непонятно откуда взявшееся их постулирование.

Дело в том, что здесь математический текст исходит не из позиции
"У нас есть числа, и мы должны как-то описать их свойства (по-вашему - постулировать)."
На самом деле, исходная позиция другая:
"У нас нет чисел (мы забыли, что знакомы с ними по школе), и мы должны их как-то построить."
Это построение идёт таким путём:
    1. Возьмём какую-то абстрактную систему объектов, которая (потом) будет нашими числами.
    2. Выдвинем к ней ряд требований. Тем самым, из всех возможных систем мы выберем некоторое множество.
    3. В каждой конкретной системе эти требования будут безусловно выполняться как аксиомы. Исходя из них, мы можем найти какие-то новые факты - теоремы. Поскольку при доказательстве будут использоваться только ранее перечисленные аксиомы, то эти теоремы будут верны во всех системах, отобранных на шаге 2.
    4. Зададимся вопросом: а сколько у нас всего возможных систем, отобранных на шаге 2? То есть, какую свободу движений оставили нам требования, которые мы зафиксировали? Тут есть, грубо говоря, три возможности:
      - у нас может быть много систем (например, бесконечно много), которые подходят под выдвинутые требования - требования слишком слабы;
      - у нас может быть ровно одна система, которая подходит под выдвинутые требования - они фиксируют её однозначно;
      - у нас может не быть ни одной системы, которая бы подходила под выдвинутые требования - они излишне строги, и потому противоречивы.
    5. На основании аксиом и теорем выясняется, что система, которая подходит под требования шага 2, единственна. Её мы и назовём числами.
Что здесь скрыто за кулисами? Процесс подбора набора требований. С первого раза ведь наверняка не получилось бы так хорошо. Поэтому математики перебирали множество вариантов, и в конце концов, нашли такие требования, которые дают однозначно систему натуральных чисел $\mathbb{N},$ систему целых чисел $\mathbb{Z},$ систему рациональных чисел $\mathbb{Q},$ систему действительных (= вещественных) чисел $\mathbb{R}.$ Но про этот процесс подбора в учебниках не пишут, а дают сразу готовый вариант.

RoadRunner в сообщении #1385333 писал(а):
Если уж откровенно, главный когнитивный диссонанс, когда математические книги читаешь, это изложение строго от общего к частному, хотя приходили ко всем этим теоремам и определениям из опыта и практических нужд, т.е. рассуждениями от частного к общему. Там вся мотивация и просматривается.
Но при изложении ученикам эту часть убирают

Я вам уже говорил, что если эту часть не убирать, то:
- изложение станет не более ясным, а более мутным и запутанным, потому что путь к истине всегда извилист, а стройные здания возводятся в уродливых строительных лесах;
- изложение раздуется по объёму в 10-100 раз, и станет книгой не по математике, а по истории математики.

Разумеется, заглядывать в книги по истории математики никто не запрещает. Но это далеко не даст вам того, о чём вы мечтаете. У вас сейчас представления о том, как "приходили ко всему", как у человека, который по истории математики ровно ничего не читал.

RoadRunner в сообщении #1385333 писал(а):
Щас уже надо дожимать до самых основ, иначе также буду "плавать", как и тогда

Это ошибка. Чтобы не "плавать", нужно другое: много практиковаться в применении того аппарата, который вы изучаете. А "самые основы" приведут только к ещё большему плаванию. Не думайте, что вы первый с такими желаниями, это всё давно на практике опробовано и хорошо известно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите разобраться: откуда взялись свойства чисел
Сообщение01.04.2019, 20:41 


25/11/16
36

(Оффтоп)

Munin в сообщении #1385345 писал(а):
Поэтому математики перебирали множество вариантов, и в конце концов, нашли такие требования, которые дают однозначно систему натуральных чисел $\mathbb{N},$ систему целых чисел $\mathbb{Z},$ систему рациональных чисел $\mathbb{Q},$ систему действительных (= вещественных) чисел $\mathbb{R}.$


А можно ли употреблять к "с точностью до изоморфизма" слово "однозначно"?

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите разобраться: откуда взялись свойства чисел
Сообщение01.04.2019, 21:32 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Pennywise в сообщении #1385351 писал(а):
А можно ли употреблять к "с точностью до изоморфизма" слово "однозначно"?

Я оставлю этот вопрос философам.

    (Оффтоп)

    В одной из лекций по алгебре Н. Вавилов сказал, что по новым веяниям курс философии у них теперь будет читать Рома Михайлов. Вот ему я бы это целиком и полностью доверил...

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите разобраться: откуда взялись свойства чисел
Сообщение01.04.2019, 21:56 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/05
17976
Москва
RoadRunner в сообщении #1385333 писал(а):
Если уж претендуешь на строгость (а это отличительная особенность математики, насколько я знаю), так доказывай все с нуля
Что значит — "с нуля"?

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите разобраться: откуда взялись свойства чисел
Сообщение01.04.2019, 22:13 
Заслуженный участник


11/05/08
32166
RoadRunner в сообщении #1385333 писал(а):
я не понимаю, почему с одной стороны строгая возня со свойствами чисел, с другой - весьма вольное непонятно откуда взявшееся их постулирование. Если уж претендуешь на строгость (а это отличительная особенность математики, насколько я знаю), так доказывай все с нуля,

С какого конкретно нуля?...

Постулирование в данном случае (случай вещественных чисел) -- лишь фиксация практических потребностей. Жизненно необходима аксиома полноты хоть в каком угодно виде. Что критерий Коши, что принцип компактности, что вложенных отрезков, что монотонности, что угодно -- всё эквивалентно (с точности до непринципиального нюанса). И всё необходимо.

И как быть?... постулировать, да?...

Ага, щаз. Кому нужны постулаты, если за ними не стоит ничего конструктивного.
Так вот сперва именно конструктивные модели (Вейерштрасса/Дедекинда/Кантора) и появились, и лишь потом были обобщены аксиоматически.

Другое дело, что все те товарищи стимулировались подсознательным пониманием именно необходимости полноты неважно в каком смысле. Однако осознанное понимание этого пришло уже после них (не говоря уж о том, что сильно после Коши, хотя тот бессознательно всю эту кашу и заварил).

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите разобраться: откуда взялись свойства чисел
Сообщение02.04.2019, 01:51 
Заслуженный участник


18/01/15
3234
RoadRunner
Складывается впечатление, что Вы хотите, с одной стороны, чтоб было изложение с упоминанием "опыта и практических нужд", а с другой стороны, чтобы "строго" доказывалось, что $1+1=2$, причем начиная с самого нуля. Но это несовместимые пожелания.

Кроме того, Вы не вполне понимаете, чем занимаются математики. Математики не доказывают всё "с самого нуля". Они доказательством того, что $1+1=2$, не занимаются. Этим занимаются наши соседи и друзья логики, и то только иногда и в ограниченном объеме. А математикам такие вещи, за редким исключением, совершенно не интересны. С какого уровня доказывать, и какого уровня строгости добиваться --- это каждый раз диктуется конкретной ситуацией. При изложении матана, например, считается, что мы с самого начала отлично всё знаем про рациональные числа.

-- 02.04.2019, 01:19 --

RoadRunner в сообщении #1385333 писал(а):
Если уж претендуешь на строгость (а это отличительная особенность математики, насколько я знаю), так доказывай все с нуля, или указывай ссылки на доказательства, чтобы разрывов в логике не было. Строго говоря, нельзя даже опрерировать в рассуждениях понятиями, которые не определил ранее или не указал ссылку на их определение - сразу неопределенность толкования возникнет и как следствие вопросы.
Нет, я думаю тут у Вас есть пробелы в базовых знаниях и понимании. Поэтому кажется, что якобы у Фихтенгольца пробелы.

-- 02.04.2019, 01:43 --

RoadRunner в сообщении #1384787 писал(а):
колько ход мыслей, соображения и потребности, которые могли привести к именно такому определению этого понятия. Т.е. ответ на вопрос ЗАЧЕМ это, а не ЧТО это.

А вот, допустим, в учебнике Решетняка по матану есть много "теоретических" задач, попробуйте их порешать (хоть несколько). Там и увидите ход мысли, соображения и потребности. Сразу увидите, насколько $1+1$ мелкая, ничтожная проблема.

-- 02.04.2019, 01:45 --

Да и в Демидовиче теоретических задач достаточно много.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Эта тема закрыта, вы не можете редактировать и оставлять сообщения в ней.  [ Сообщений: 89 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6  След.

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group