Számhalmazok1

: természetes számok halmaza

  • jele: (az angol “natural” szóból ered)
  • Legkisebb eleme az
  • Minden elem után van következő

Teljes indukció (bizonyítási elv)

Legyen valamilyen állítás minden természetes számra. Ha:

  1. teljesül
  2. Tegyük fel, minden -re igaz lesz. (Indukciós feltétel)
  3. mindig igaz teljesülése esetén, akkor a fenti tulajdonság teljesül minden -re.

Természetes számok halmazának bővítése

  • összeadás: Nem vezet ki a természetes számok halmazából
  • kivonás: Kivezet a természetes számok halmazából Egész számok halmaza

: egész számok halmaza

  • jele: (“zahl” szóból ered)

Egész számok halmazának bővítése

  • szorzás: Kivezet az egész számok halmazából Valós számok halmaza
  • osztás: Kivezet az egész számok halmazából Valós számok halmaza

: Valós számok halmaza

  • jele:
  • minden valós szám kifejezhető két egész szám osztásával

Axiómák

  • Alaptulajdonságok

Kvantorok

  • ∀: minden
  • ∃: létezik
  • ∃!: egyértelműen létezik (csak létezik)

Asszociativitás

Jelentése: csoportosíthatóság. Például: .

  • összeadás
  • szorzás

Kommutativitás

Jelentése: felcserélhetőség. Például: .

  • összeadás
  • szorzás

Disztributivitás

Jelentése: műveletek összekapcsolódása.

Például: .

Műveleti alaptulajdonságok

  1. Az összeadás asszociatív
  2. van tartozik . Ez az szám ellentettje.
  3. Az összeadás kommutatív
  4. A szorzás asszociatív
  5. tartozik , melyre . Ez a szám reciproka.
  6. A szorzás kommutatív
  7. A szorzás disztributív az összeadásra

Rendezési reláció tulajdonságai

  1. esetén (a rendezési reláció reflexív)
  2. esetén az és közül pontosan egy igaz.
  3. Ha és (a rendezési reláció tranzitív)
  4. Ha
  5. Ha és
  6. Arcimedeszi axióma: Nincs nagyobb elem
  7. Cantor-féle axióma

Cantor-féle axióma

Legyen adott korlátos és zárt intervallumok egy sorozata: melyek egymásba skatyujázottak: akkor az intervallumoknak van közös pontja.

Más szóval: melyre

Irracionális számok beletartoznak a racionális számok halmazába

A Cantor-axiómát átértelmezve vesszük a “bal oldalt” és a “jobb oldalt”. . Ezekre teljesülnek, hogy: Ekkor:

Bizonyítás (Indirekt módon)

A Cantor-axióma azt mondja ki, hogy létezik közös pont. Tegyük fel, két közös pont létezik, és Legyen . Ekkor létezik , amire . Ekkor mivel ezért , ami ellentmondás.

Summa

Produktum

Röviden a summa működése összeadás helyett szorzással.

Korlátosság 2

Legyen halmaz a valós számoknak részhalmaza.

Alulról korlátos,

ha (ez lesz az alsó korlát), amire .

Felülről korlátos

ha (ez lesz a felső korlát), amire .

Korlátos,

ha a halmaz alulról és felülről is korlátos. (Van alsó és felső korlátja is)

Supremum

A halmaz legkisebb felső korlátja.

Jele: .

Kapcsolata a maximummal

Ha a halmaznak az elemei közül van legnagyobb, akkor az a supremuma.

Infimum

A halmaz legnagyobb alsó korlátja.

Jele: .

Kapcsolata a minimummal

Ha a halmaznak az elemei közül van legkisebb, akkor az az infimuma.

Ekvivalens

Azonos.

Környezet

Egy x0 valós szám Környezetei az nyílt intervallumok, ahol tetszőleges valós szám.

Belső pont

Az pont a H halmaz belső pontja, ha . Amin . Jele: (az angol “interior” szóból).

Külső pont

Az pont a H halmaz belső pontja, ha . Amin . Jele: (az angol “exterior” szóból).

Határpont

Az pont a H halmaz határpontja, ha . Ha a környezet tartalmaz H-n belüli (Belső pont) és H-n (Külső pont) kívüli pontokat is.

Jele:

  • A halmaz nyílt, ha minden pontja belső pont
  • A halmaz zárt ha
  • A H halmaz lezárása

Footnotes

  1. Analízis 1. Jegyzet: 2. oldal

  2. Analízis 1. Jegyzet: 11. oldal