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戴德金分割

标准名称和别名

  • 标准名称:戴德金分割(Dedekind cut)

知识点概览

戴德金分割是从有理数构造实数的一种方式,它通过填充有理数的“洞”填满了整个数轴。具体的构造方式如下:

称A是一个实数,如果\(\\\) 1.A是有理数集合的一个非空子集;\(\\\) 2.A在\(\mathbb{Q}\)中有上界;\(\\\) 3.\(\forall x\in A,\forall y\in \mathbb{Q},y<x \Rightarrow y\in A\);\(\\\) 4.若A在\(\mathbb{Q}\)中有上确界b,则\(b\in A\)\(\\\)\(\mathbb{R}\)为所有实数组成的集合,称为实数集。

此方法把实数看成是有理数的集合。

微积分课程语境

  • 典型位置:在微积分课程中通常不提或在讲实数的完备性前介绍。
  • 教学作用:严格地构造实数,使实数建立在坚实的基础上
  • 常见学习任务:了解即可,不做重点。

所属方向

数学分析 → 一元微积分 → 微分学 → 实数与实数上的初等函数→实数的构造。

节点类型

概念节点,是后续定义实数运算,推导实数完备性的基础。

难度

5。严谨但很抽象,了解即可。

前置知识点

  • 有理数的缺陷:并非所有有界有理数集合都在 \(\mathbb{Q}\) 中有上确界,例如由 \(x^2<2\) 确定的集合;
  • 无理数存在性的典型例证,如 \(\sqrt{2}\notin\mathbb{Q}\)

后置知识点

  • 实数的四则运算;
  • 实数的大小比较;
  • 确界原理,实数的完备性;

应用知识点

来源依据