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证明加法的交换律定义自然数的加法a+b如下:a+0=a (若b=0)a+1 = a的后继 (若b=1)a+(n+1) =

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/23 17:42:13
证明加法的交换律
定义自然数的加法a+b如下:
a+0=a (若b=0)
a+1 = a的后继 (若b=1)
a+(n+1) = (a+n) + 1 (若b=n+1)
证明如上定义的自然数加法,据有交换率.
1871年,德国数学家康托尔第一次提出了实数的严格定义.其中加法交换律a+b=b+a是一条公理.因此,如果你说的交换律是指康托尔的实数系统的交换律的话,那么它是不证自明的.
但对于更早的其他一些实数系统,加法交换律或许是由其他公理推演的,这要看实数系统的构成,不能一概而论.
再问: 你没看懂的我的问题。 我没说在实数上证。论域是自然数集。
再答: 我对数学不太精通,希望以下文字,对你有帮助。 自然数公理 自然数公理承认后继这个原始概念 m++的意思是m的后继. 参考资料:陶哲轩(Terence Tao)《实分析》(人民邮电出版社) 王昆扬 译 注:未经特殊注明,字母均代表自然数。 公理一:0是自然数. 公理二:自然数的后继仍是自然数. 公理三:0不是任何自然数的后继 公理四:两自然数后继相等,则该两自然数相等.证:假设6=3,则由公理四,5=2,4=1,3=0,则0为2的后继,与公理3矛盾! 公理五:数学归纳法原理:p(n)是关于自然数n的一个性质。若p(0)成立。且p(n)成立导出p(n++)成立,则对于一切自然数m,p(m)成立。 用数学归纳原理定义自然数的加法.规定0+n=n(奠基),(m++)+n=(m+n)++(给出递推关系).则由数学归纳法,已经对每一个n定义了加法运算m+n. 若看不懂,我解释的更加清楚些:(有定义指的是运算结果对应的是自然数)我要证明对于每一个自然数n,m+n都有定义。首先,0+n有定义,定义它为自然数n.假设m+n有定义,。下证(m++)+n也有定义:(m++)+n=(m+n)++,因为m+n是自然数(由假设),由公理二,(m+n)++也是自然数,等价的说法即(m++)+n有定义。由数学归纳法,对于一切自然数n,加法都有定义。 下面证明:加法结果的唯一性 数学归纳法:0+a=a.可见,0+a的结果唯一。设n+a的结果唯一,则(n++)+a=(n+a)++,(n+a)++必唯一。由归纳法,加法结果唯一。 证明:a+b=b+a. 先考虑简单情形: 0+b=b+0.证:归纳法.0+0=0+0,设0+n=n+0.则0+(n++)=n++.(n++)+0=(n+0)++=(0+n)++=n++.由归纳原理,对于一切n有0+n=n+0. 下证:n+(b++)=(n+b)++.证:易证n=0时命题成立.设n+(b++)=(n+b)++,(n++)+(b++)=(n+(b++))++=((n+b)++)++,而((n++)+b)++= ((n+b)++)++,由归纳原理,对于一切自然数n有n+(b++)=(n+b)++. 下面,归纳地证明加法交换律:已证b=0时命题成立.设a+b=b+a,则a+(b++)=(a+b)++,(b++)+a=(b+a)++=(a+b)++.故对于一切自然数b有a+b=b+a.其实这个证明可以用分析法得到。