什麼叫皮亞諾公理,皮亞諾公理的定義

2022-02-20 18:47:00 字數 668 閱讀 3187

1樓:

皮亞諾的這五條公理用非形式化的方法敘述如下: ⅰ 0是自然數; ⅱ 每乙個確定的自然數a,都有乙個確定的後繼數a' ,a'也是自然數(數a的後繼數a'就是緊接在這個數後面的整數(a+1)。例如,1'=2,2'=3等等。

) 可是僅有這兩個公理還不夠完整地描述自然數,因為滿足這兩條的有可能不是自然數系統。比如考慮由 0, 1 構成的數字系統,其中1的後繼為0。這不符合我們對於自然數系統的期望,因為它只包含有限個數。

因此,我們要對自然數結構再做一下限制: ⅲ 0不是任何自然數的後繼數; 但這裡面的漏洞防不勝防,此時仍不能排除如下的反例:數字系統 0, 1, 2, 3,其中3的後繼是3。

看來,我們設定的公理還不夠嚴密。我們還得再加一條。 ⅳ如果b、c的後繼數都是自然數a,那麼b = c; 最後,為了排除一些自然數中不應存在的數(如 0.

3),同時也為了滿足一會兒制定運算規則的需要,我們加上最後一條公理。 ⅴ 設s⊆n,且滿足2個條件(i)0∈s;(ii)如果n∈s,那麼n'∈s。則s是全體自然數的集合,即s=n。

(這條公理也叫歸納公理,保證了數學歸納法的正確性) 注:歸納公理可以用來證明0是唯一不是後繼數的自然數,因為令命題為「n=0或n為其它數的後繼數」,那麼滿足歸納公設的條件。

若將只考慮正整數,則公理中的0要換成1,自然數要換成正整數。

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