無窮大減一還是無窮大嗎?
∞+1=∞容易理解,就是再擠進去一個1然後原來的1到2,2到3,3到4……那麼∞-1呢?
由於 ,, 時 。故 , 時 ,此時 ,即
人們易想到的一個無窮大的定義方式是1,2,3,4,....的極限,即一個發散序列的極限。然而,在此時,無窮大並沒有被嚴格的定義,因為按照極限的定義,此時序列不存在極限。而在討論數列中,「無窮大」一詞不會單獨出現,只會在「趨向於無窮大」中出現。由此可見,這個「無窮大」並不是一個被明確定義的量,而只在「趨向於無窮大」中表示一個數列的某一個性質。
為了嚴密地定義無窮大,一個方法是引入集合論。Ordinal numbers就是這樣一種包含無窮大的數系。一種定義ordinal number的方法是將每一個ordinal定義為所有比它小的ordinal的集合。例如,空集, , 是最小的ordinal; 是比它大的ordinal。我們可以用0來表示 ,1來表示 ; 類似的,我們可以定義所有自然數對應的ordinal;例如, 。那麼此時,不難發現所有自然數構成的集合也是一個ordinal,我們記為 。不難發現, 是一個無窮大,即他比所有有限大的數都大。不過它並不是最大的ordinal,我們可以定義 ; 這是一個比 大的無窮大。類似的我們可以定義出許多不同的無窮大。在ordinal arithmetic中,加法是永遠被允許的;按照加法在ordinal上的定義,交換律並不存在: ,而 。然而減法沒被定義。不存在一個數是 , 即不存在一個數 使得 。
*推薦閱讀:On Numbers And Games by John Horton Conway
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有待更新
TODO:
引入ordinal加法的定義
介紹surreal numbers
歡迎各種改進建議。
無窮小和無窮大即不是常數也不是變數。
用無窮大表示自然數集(實數域)的上界限(上下界限),是為了方便記寫。自然數和實數都不存在最大值;∞+1並無意義。而在極限中,那是代表無窮大的變數在參與運算,而非無窮大這個符號。無窮大減任何有限量都是無窮大。而且你對無窮大+1的理解也很奇怪,為什麼要擠進去,無窮大就算你把它考慮成一個值,也跟順序沒關係吧,為什麼要1到2,2到3。
首先這個等號關係無法成立,∞的概念更趨向事是一個哲學概念,是一種大的哲學意義,如果用嚴格的數學語言定義那就是unbounded limit,換一種方法說,
對於趨近於0,《莊子 天下》云:一尺之錘,日取其半,萬世不竭。這是一個逼近的理解,那你想兩個一尺之錘,間隔一天開始日取其半,兩錘相減,仍然萬世不竭,能相減是因為我們知道它一開始都是一尺,日取其半,萬世之後我們還知道是多長,但是它無限減小卻無法到0。用上面的概念引入到∞,《莊子 逍遙遊》云:北冥有魚,其名為鯤。鯤之大,不知其幾千里也 化而為鳥,其名為鵬。鵬之背,不知其幾千里也。那麼我們不禁要問,到底是鯤大還是鵬的背大呢,或者說,兩隻鯤和一隻鵬的背哪個更寬呢,很明顯,我們雖然知道他大,但是我們無法比較,因為對於這兩個:不知其幾千里也。這裡,幾千里就是無窮,而不知這個詞告訴我們,四則運算是沒有明確意義的。
算是抖機靈的理解,這是我在讀雜書過程中的一些體會,希望對你有幫助。如果你想說lim n-1的話,是無窮如果你想說無窮減1的話,只能告訴你,沒意義
∞ 是數學上默認的比任何一個實數的絕對值都大的一個概念。它本身不是數。這是因為,給定任何一個實數,無論其絕對值多大,我們總可以舉出比它更大和更小的實數。
既然 ∞ 不是數,那麼 ∞-1 等於多少也就沒有意義了。同學,首先無窮大不是一個數,而是一個過程,簡單講,一個絕對值可以比任何一個正數都大的過程就是無窮大,比如1/x,當x趨於0的過程中,1/x的絕對值可以比任何一個正數都大。於是,所謂的無窮大減去一個常數a,絕對值就會比任何一個正數減a都大,當然絕對值也就是比任意一個正數都大,也就是還是一個無窮大。
@朱奕帆
正因為滿足α=γ+β的γ並非對任意αβ都存在,所以減法的定義不是當α=γ+β時α-β=γ
序數減法的定義是α=β+γ時α-β=γ
所以無窮大減一還是無窮大
無窮大是一種趨勢,而非一個值。
是,詳情見微積分上冊
單說∞+1或者∞-1應該沒有什麼意義,還是無窮。
但是如果有個區間的話,比如:1到∞,再做加減法,應該就比較有意義了。
新手回答無窮大和無窮小都是一個動態量,∞只能說它比任何你拿出來的數都要更大,所以無窮大減去一個常量……有意義嗎?就連∞–∞也沒辦法計算呢……
英菲尼迪少了一塊漆,它也還是英菲尼迪。
量變導致質變,加一隻是量變,無窮是質變
兩者不能比大小
無窮集的定義就是這個集合的一個真子集能和它本身等勢。所謂等勢即兩集合間可以建立雙射。
無窮大不是一個值
或許可以用階數來理解,-1或者減一個常數都是比原來無窮大低階的數,不會影響到原來的無窮大。
一滴水成不了河,再加一滴水兩滴水還是成不了河,然而我不停地加啊加,然後就能成河了。這是一個量變到質變的過程。
然後再看這一問題,首先題主的無窮大應當看作一個函數或一個變數,比如x或f(x),然後不停地加減1可以看作是加減n,所以題主的問題應該是
或
根據定義,∞±a=a∞=∞ (a≠0).∞/∞,∞?0無意義。--正經回答結束,下面是不嚴謹的討論--無窮大(在拓展實數域之前)不是一個數,而是一個符號。譬如 lim_{x
ightarrow 0}{frac{1}{x}} 就是「可以任意大」,即所謂的「無窮大」。當然,可以定義一個數(屬於 超實數)ω大於所有的實數。此時有ω+1也是一個數,且大於ω。
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