数学随笔 · 数学基础 · 分析学的入口 · 实数系统

实数系统的第一张地图

从自然数、整数、分数到实数,理解分析学为什么需要一套可靠的数。

先把问题放回原处

分析学最开始的问题并不是极限,而是“数轴上的每一个位置是否可靠”。自然数让计数有落点,整数让减法有落点,分数让除法和比例有落点,实数则让连续变化有了可以安放的地方。

实数系统

实数系统是一套能够支持大小比较、四则运算与极限过程的数。它把离散的计算对象和连续的变化过程放进同一条数轴。

为什么需要完备性

一个逼近过程

不断截取平方根为 2 的小数近似,会得到一串越来越稳定的数。完备性保证这条收敛的过程不会在实数之外突然失去落点。

数学分析的许多定理,最后都在保护这件事:一个受控制的逼近过程,应该能够在系统内部找到它的结果。

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