实数的定义
实数,是有理数和无理数的总称。数学上,实数定义为与数轴上的实数,点相对应的数。实数可以直观地看作有限小数与无限小数,实数和数轴上的点一一对应。但仅仅以列举的方式不能描述实数的整体。
实数可以用来测量连续的量。理论上,任何实数都可以用无限小数的方式表示,小数点的右边是一个无穷的数列(可以是循环的,也可以是非循环的)。在实际运用中,实数经常被近似成一个有限小数(保留小数点后 n 位,n为正整数)。
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实数的基本定理:
1、上(下)确界原理:非空有上(下)界数集必有上(下)确界。
2、单调有界定理:单调有界数列必有极限。具体来说:单调增(减)有上(下)界数列必收敛。
3、闭区间套定理(柯西-康托尔定理):对于任何闭区间套,必存在属于所有闭区间的公共点。若区间长度趋于零,则该点是唯一公共点。
4、有限覆盖定理(博雷尔-勒贝格定理,海涅-波雷尔定理):闭区间上的任意开覆盖,必有有限子覆盖。或者说:闭区间上的任意一个开覆盖,必可从中取出有限个开区间来覆盖这个闭区间。
5、极限点定理(波尔查诺-魏尔斯特拉斯定理、聚点定理):有界无限点集必有聚点。或者说:每个无穷有界集至少有一个极限点。
6、有界闭区间的序列紧性(致密性定理):有界数列必有收敛子列。
7、完备性(柯西收敛准则):数列收敛的充要条件是其为柯西列。或者说:柯西列必收敛,收敛数列必为柯西列。
参考资料来源:百度百科-实数
实数,是有理数和无理数的总称。数学上,实数定义为与数轴上的实数,点相对应的数。实数可以直观地看作有限小数与无限小数,实数和数轴上的点一一对应。但仅仅以列举的方式不能描述实数的整体。实数和虚数共同构成复数。
实数可以分为有理数和无理数两类,或代数数和超越数两类。实数集通常用黑正体字母 R 表示。R表示n维实数空间。实数是不可数的。实数是实数理论的核心研究对象。
所有实数的集合则可称为实数系或实数连续统。任何一个完备的阿基米德有序域均可称为实数系。在保序同构意义下它是惟一的,常用R表示。由于R是定义了算数运算的运算系统,故有实数系这个名称。
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实数的分类
一、按定义分:有理数、无理数。
1、有理数为整数(正整数、0、负整数)和分数的统称。正整数和正分数合称为正有理数,负整数和负分数合称为负有理数。因而有理数集的数可分为正有理数、负有理数和零。
2、无理数,也称为无限不循环小数,不能写作两整数之比。若将它写成小数形式,小数点之后的数字有无限多个,并且不会循环。 常见的无理数有非完全平方数的平方根、π和e。
二、按正负分:正数、负数、0。
1、正数是数学术语,比0大的数叫正数(positive number),0本身不算正数。正数与负数表示意义相反的量。正数前面常有一个符号“+”,通常可以省略不写。
2、负数是数学术语,比0小的数叫做负数,负数与正数表示意义相反的量。负数用负号(Minus Sign,即相当于减号)“-”和一个正数标记,如−2,代表的就是2的相反数。于是,任何正数前加上负号便成了负数。一个负数是其绝对值的相反数。
3、0是介于-1和1之间的整数。是最小的自然数,也是有理数。0既不是正数也不是负数,而是正数和负数的分界点。0没有倒数,0的相反数是0,0的绝对值是0,0的所有倍数都是0。0不能作为除数。
参考资料来源:百度百科—实数
康托方法:康托无疑是连续统(有理数与无理数的统称)理论的创始人之一,有人说他是“实数理论研究的终结者”。但是他在创建连续统理论的时候首先涉及的概念是有限与无限,但是他也没有给出严格的定义,因为这也是很困难的,因为有限与无限是一对矛盾。