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1 1為什么等于2?數學公理系統可沒你想得那么簡單!

 炫葉楓雪 2019-05-25

這是人類約定的公理,什么叫公理?就是說依據人類理性判斷的事實,公理的特點就是不證自明。

數學是邏輯性非常強的學科,數學定理都是經過嚴格證明的;如果深究下去,當我們證明一個定理時,肯定得用到另外一個事實,好比用A定理推導B定理,如果連A定理都沒有,又何來B定理呢!

只要一直深究下去,我們都會回到數學公理中,也就是說一切數學定理,都是建立在數學公理之上的;公理是人類約定俗成的,數學家為了方便數學系統的統一,制定了很多數學公理系統。

在算術領域,我們使用的就是皮亞諾公理,該公理系統一共有五條公理,每一條公理都相互獨立,然后構建了整個算術學。

五個皮亞諾公理分別是:

(1)0是自然數;

(2)每一個自然數a,都有一個確定的后繼數a',且a’也是自然數;

(3)0不是任何自然數的后繼數;

(4)不同自然數有不同的后繼數,如果a、b的后繼數都是自然數c,那么a=b;

(5)如果集合S是自然數集合N的子集,且滿足兩個條件:Ι、0屬于S;ΙΙ、如果n屬于S,那么n的后繼數也屬于S;那么S就是自然數集,這條公理也叫做歸納公理。

皮亞諾公理的內容看起來很簡單,實際上這就是構成我們數學算術系統的基礎;比如第二條公理中,假設自然數1的后繼數為x',也就是說1+1=x'。

然后我們就定義了x'叫做2,也就是說“1+1=2”;當然,你硬要定義為3也行,但是你就需要另外找一個名稱,來代替原來的3,不然就和公理(3)矛盾了。

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