6.欧道克斯-阿基米德公理

2017-10-26  本文已影响361人  aubell

欧克道斯-阿基米德公理,看起来很普通,但实际上很伟大。

这个公理,形象而简单的说就是,虽然兔子暂时领先,但只要兔子停下来不跑了,永不停息的乌龟就总能在某一步之后超越它。

励志一些的说法是“绳锯木断,水滴石穿”。

比较令人难以置信的说法是:就算没有神仙帮忙,愚公和他的子孙们也能够移动大山。

朴素简单的说:
给定一个很长的线段甲,和一个很短的线段乙,对齐一端。然后不断复制粘帖这个很短的线段乙,让它们首位相续连接,总能在某个时候,超过那长的线段甲。

这个公理有倒过来看,可以形成另一种看法,类似墨子的描述,但又有所不同。

墨子描述的意思是:给定一根棍子,每天砍去一半,永远也砍不完。

欧克道斯的描述是:给定两根棍子,一根极长,一根极短。然后,把那根长的不停的砍去一大半,总有一个时候,它剩下的长度会比短的还短。

欧克道斯这样的描述,“比给定的长的还要长”,或者“比给定的短的还要短”,成功避开了“无限长”或者“无限短”这样的字眼。他们在此基础上,开发和改进了“穷竭法”,奠定了微积分最初的思路。

欧克道斯建立的比例论,《几何原本》大面积引用。有时,他的名字翻译为欧多克索斯。据古人考证,《几何原本》第五卷和第十二卷,大部分出自欧多可索斯之手。欧几里得负责收集整理,加工完善。

这种“逼近”的方法,巧妙的回避了“无穷”,也巧妙的回避了无理数。可以用比例值来逼近无理数,使得比例值与无理数之间的差值,小于给定的任意的极小的值。

欧道克斯的方法中,已经有了戴德金分割的轮廓。

欧几里得在讨论素数时,依然说“素数的数量比给定的数要多”。不说“无穷”,这只是因为芝诺给古希腊人出了一个难题,使得人们敬畏无穷,如敬神。

阿基米德公理(度量公理)

若AB和CD是任意两线段,则必定存在一个数n,使得沿A到B的射线上,自A作首尾相接的n个线段CD,必将越过B点。
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