戴德金分割daidejin fenge
构造实数集的一种代表性理论,主要内容是:有理数集Q的子集A1,A2的序对(A1,A2),当满足下列条件时称为Q的分割:
❶A1≠Φ,A2≠Φ;
❷Q=A1U A2;
❸若a1∈A1,a2∈A2,则a12.这时可能有下列三种情形:
❶A1有最大元,A2无最小元;
❷A1无最大元,A2有最小元;
❸A1无最大元,A2无最小元.由有理数的稠密性可知不会出现A1有最大元且A2有最小元的情形.每一个分割叫做一个实数,情形❶和
❷的实数叫做有理实数,情形
❸的实数叫做无理实数,全体实数的集合叫做实数集,用R表示.
有理实数中A1的最大元或A2的最小元唯一确定,可知有理实数的集合Q*与有理数集Q一一对应.
对于实数α=(A1,A2)和β=(B1,B2),当A1⊆B1时,定义为α≤β.这时,R关于这个序关系≤是全序集.若令C2={a+b|a∈A2,b∈B2},C1=
(全集是Q).则(C1,C2)=γ是实数,这时定义α+β=γ.关于这个加法,交换律、结合律成立.再者,当α≥0*且β≥0*时,若令D2={ab|a∈A2,b∈B2},D1=
(全集是Q),则(D1,D2)=δ是实数,这时定义α·β=δ.类似地,当α<0*且β≥0*时,定义α·β=-((-α)·β);α≥0*且β<0*时,定义α·β=-(α·(-β));当α<0*且β<0*时,定义α·β= (-α)·(-β).关于这个乘法,交换律、结合律、分配律成立.R构成一个数域.
在以上定义下,有理实数集Q*与有理数集Q一一对应且Q中的和,积,0,1,对应于Q*中的和,积,0*,1*.并且序关系依然保持着.即Q*与Q关于运算和序是同构的,于是就把Q和Q*看做是相同的,有理实数仍称为有理数,相应地,无理实数称为无理数.