戴德金-“连续性和无理数”论文翻译第12页-13页(最后一页)

\(\quad\quad VII.\quad INFINITESIMAL\quad ANALYSIS\)
\(这里,在结尾之际,我们应该解释一下前面的那些探讨和无穷小分析理论之间的关系。\)
\(\quad\quad 我们说一个无级变幅x通过连续确定数值靠近一个固定值\alpha,就是指x最终会和\alpha\)
\(共同处于某两个数之间,或者,x积累到与\alpha 共同位于这两数之间,此时|\alpha-x|小于任意事先给定的非零正数。\)
\(\quad 一个重要的定理是这样说的:如果一个变数x持续增长,但是不会超过所有的限制,那么它必然趋近一个极限值。\)
\(\quad\quad 我用下面的方式来证明上述结论。假设存在一个,则必然有无穷多个数\alpha2,使得x始终<\alpha2\)
\(我把所有这样的\alpha2划归于\delta2系统;其他的数\alpha1划归\delta1系统\)
\(后者,即\delta1,其中的每个数字,都有这样的特性:在x的变化过程中,x最终会\geq\alpha1,这样每个\alpha1\)
\(都小于\alpha2,则存在一个数\alpha,它或者是\delta1中的最大数,或者是\delta2中的最小数;前者的情况不可能出现,\)
\(因为x一直在增长(我注:如果\delta1里有最小值a,根据\delta1的定义,x最终会>a,则a显然不是最小值,另,这里的证明不适用于\)
\(lim(-\frac{1}{n})^n,因为根据前述,该证明是在证明单向递增的情况),所以,\alpha 是\delta2中的最小值。不管\alpha1取何值,\)
\(最终都有\alpha1<x<\alpha,即,x趋近\alpha.\)
\(\quad\quad 这个定理等价于连续法则,即,一旦我们假设一个数字不在域R中;或者表述为,如果这个定理正确,那么V中的定理IV也正确。\)
\(\quad\quad 另一个分析无穷小的定理,与上述定理类似,也经常被用到,陈述如下:在x的变化中,若对于每个事先给定的正数\delta,\)
\(我们都能找到一个与之对应的位置,从这个位置之后,x的变动都会小于\delta, 那么x趋近一个极限值。\)
\(\quad\quad 如果一个变量趋近某个极限,则最终该变量的变化会小于任何给定正数,这个原理可以从前面的定理轻松导出,也可以从连续性\)
\(定理导出。我下面就用连续性定理来导出。设\delta是任意正数,则根据假设,存在一个时间点,在其之后,x的改变将小于\delta,即:\)
\(如果此时的x=a,则a-\delta<x<a+\delta。现在,我暂时不用原始的假设,而是使用已经被刚刚证明的定理\)
\(,即,所有后续的x的值,都讲位于事先给定的两数之间。在此基础上,我对实数做两组分割。对于系统\delta1,其中的数\alpha2(例如,a+\delta),在x\)
\(的变化中,均>x;系统\delta1,包含除\delta2以外的其他数。如果\alpha1是这样的数,那么不管这个过程进行了多久,都会发生无数次\)
\(x>\alpha2(怀疑原文写错了,应为\alpha1),既然每个\alpha1<\alpha2,那么必然存在一个确定的数\alpha产生了实数系统R的这个分割(\delta1,\delta2),我称这个\alpha为\)
\(x的上限,它总是有限的。类似的方式,作为变量x的结果,系统R的第二个分割产生了。数字\beta2(例如,a-\delta)分配给B2,在x最终变得比\)
\(\beta大的过程中,;每个其他的\beta2,分配给B2的这些\beta2,有这样的特性:x永远不会最终大于这些\beta2;因此,有无穷多次x小于\beta2,\)
\(产生这个分割的\beta我称之为x的下限值。\alpha和\beta 有这样的特征:若\epsilon是任意小的正数,最终会有x<\alpha+\epsilon和x>\alpha-\epsilon\)
\(而不会发生最终x<\alpha-\epsilon和x>\alpha+\epsilon。这样就只有两种可能,若\alpha和\beta是两个不相同的数,那么只能是\alpha>\beta,\)
\(因为\alha2持续>\beta2;变量x会左右摇摆,不管这个过程如何进行,最终会出现x的变动值超过(\alpha-\beta)-2\epsilon。这与我一开始的假设矛盾。\)
\(这样就只剩下最后一种情况,\alpha=\beta,而且我们已经发现,不管任意指定的\epsilon多么小,我们最终总能得到x<\alha+\epsilon和x>\beta-\epsilon\)
\(x靠近极限值\alpha。证毕。\)
\(\quad\quad 这些例子足以表明连续性法则和无穷小分析之间的联系。\)

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posted @ 2021-07-30 09:54  strongdady  阅读(52)  评论(0编辑  收藏  举报