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
1473
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
3146
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
922
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
9582
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
3110
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
1473
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
17973
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
3110
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: QuantumCoder


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