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开始学微积分之前,最好先掌握这个知识

 gfergfer 2023-09-27 发布于辽宁
早些时候写过系列文章 “无穷集的基数”,觉得对微积分的学习很重要。趁开学之际,还是在这推荐一下。
该系列文章也是适合微积分新手看的:只需要知道映射、集合的相关知识,如单射、满射、一一映射、子集、幂集、自然数集  、实数集  等。而对于已经了解 “实数连续性等价描述” 的老同学,也能得到一些有用的知识。
相关文章简介如下:
1.《学校有给你讲过无穷集吗?》
文章通过问题 “如何比较自然数集  、实数集  、多维实数集  的大小”,引入集合基数的概念,同时介绍无穷集比较大小的思路,并且指出 “伯恩斯坦定理” 保证了基数概念的合理性。
2.《你中有我,我中有你,你就是我》
文章给出 “伯恩斯坦定理” 的详细证明过程,说明基数概念的合理性。证明过程只用了映射集合的相关知识,相信我,你可以看懂的。

3.《神奇的希尔伯特旅馆》

文章指出可列集是最小的无穷集(这也是微积分课程从数列极限讲起的原因),并且证明有限个可列集的并集仍是可列集可列个可列集的并集也还是可列集,同时产生了疑问:所有无穷集都是可列集?无穷集的基数概念是否还有意义?耐心一点,你还是可以看懂的。

4.《比可列集还大的集合?》

这篇文章新手是搞不定的,可以跳过。而了解实数连续性等价描述的同学则可以知道,文章通过 “区间套定理”,指出实数区间[0,1]不是可列集。同时也回答了第一篇文章提到的,自然数集与实数集谁大谁小的问题,顺带引入连续统基数的概念。可见无穷集的基数概念是有意义的。

5.《原来你是我的幂幂呀!》

上一篇文章只是说明自然数集与实数集谁大谁小,这篇文章则通过 “单调有界原理” 和幂集更进一步地指出两者之间的关系:实数集  与自然数集  的幂集  是对等的。新手也不用愁,这篇文章还是可以有收获的:可以看懂 无最大基数定理,该定理说明无穷集的基数没有最大值!同样可以说明无穷集的基数概念是有意义的。

6.《三维空间和一维数轴,谁的元素多?》

系列文章的最后一篇,把前面提到的问题收尾了:指出一维实数集  与多维实数集  的基数是一样的!更夸张的是,一维实数集与可列维实数集  的基数也是一样的!

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