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数学基础概念(二)

数学基础概念(二) 微波工程仿真
2024-01-21
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导读:数学是一种强大的语言和工具,为我们理解世界、解决问题和创造新知识提供了不可或缺的手段!

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数学是一种强大的语言和工具,为我们理解世界、解决问题和创造新知识提供了不可或缺的手段!

引言



华章数学译丛提供了一套系统的数学学习方案,涵盖了传统学校教学内容,且还拓展了延伸学习的部分。

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数学概念(二)

As shown below👇


No.1:

ZFC公理系统

ZFC 公理系统

ZFC 公理系统是一种用于描述集合论的规则集,由弗朗西斯·戴维·里德(Ernst Zermelo)和阿伦·哈罗尔德·斯科勒姆(Abraham Fraenkel)等人提出。这个系统有一些基本的规则,帮助我们理解集合的性质。

  1. 空集公理(Axiom of Empty Set): 存在一个空集合,即没有元素的集合。

  2. 对集公理(Axiom of Pair Set): 对于任意两个集合,存在一个包含这两个集合的集合。

  3. 并集公理(Axiom of Union Set): 对于任意集合,存在一个集合,其中的元素是原集合中所有元素的并集。

  4. 无穷公理(Axiom of Infinity): 存在一个集合,其中包含空集,且对于集合中的每个元素a,都包含其后继元素a∪{a}。

  5. 替换公理(Axiom of Replacement): 如果有一个集合A,对于A中的每个元素a,存在一个唯一的集合B与之对应。

  6. 幂集公理(Axiom of Power Set): 对于任意集合,存在一个包含该集合所有子集的集合。

  7. 选择公理(Axiom of Choice): 对于任意一组非空集合,存在一个集合,它包含每个原始集合中的一个元素。

这些公理构成了 ZFC 公理系统,帮助我们更准确地定义和研究集合的性质。在高阶数学中,这些规则被用于建立更复杂的数学理论。







No.2:

集合的势

集合的势,通常被称为集合的基数(cardinality),是用来度量集合中元素个数的概念。在数学中,我们经常用符号 "|A|" 表示集合 A 的基数。

集合的基数可以是有限的,也可以是无限的。下面简单介绍两种情况:

  1. 有限集的基数: 如果一个集合包含有限个元素,那么它的基数就是元素的个数。例如,集合 {1, 2, 3} 的基数是 3。

  2. 无限集的基数: 对于无限集,我们不能用常规的数来表示其基数。为了比较不同无限集的大小,引入了不同基数之间的比较。其中一个著名的无限基数是阿列夫零(Aleph-null),用 ℵ₀ 表示,表示可数无穷,即集合的元素可以一一列举。如果有两个集合 A 和 B,存在一一对应的映射(双射)将 A 的元素和 B 的元素对应起来,那么我们称 A 和 B 具有相同的基数。这样的集合称为等势集合。例如,自然数集合 ℕ 和偶数集合 {0, 2, 4, ...} 具有相同的基数,因为存在一一对应的映射,将每个自然数与它的两倍对应。

在集合论中,基数理论是一个深入且复杂的领域,涉及到无限集合的比较和运算。Cantor 的基数理论为我们提供了一种深刻的理解,同时也为我们处理不同势集合的问题提供了工具。





PS: 数学的一些主流分支

数学是一门广泛而深刻的学科,包含许多不同的分支。以下是一些主流的数学分支:

  1. 代数学(Algebra): 研究数与符号之间的关系以及它们的运算规律。

  2. 几何学(Geometry): 研究空间形状、大小、相对位置以及它们的性质。

  3. 微积分学(Calculus): 包括微分学和积分学,用于研究变化和区域的面积。

  4. 概率论与数理统计(Probability and Statistics): 研究随机现象和数据的收集、分析、解释。

  5. 数论(Number Theory): 研究整数及其性质,包括素数理论等。

  6. 拓扑学(Topology): 研究空间的性质在连续变形下的不变性,关注形状和空间结构。

  7. 线性代数(Linear Algebra): 研究向量空间、线性方程组和线性映射等。

  8. 离散数学(Discrete Mathematics): 研究离散结构,如图论、集合论、逻辑等。

  9. 数学分析(Mathematical Analysis): 包括实分析和复分析,研究函数、极限和连续性。

  10. 微分方程(Differential Equations): 研究包含导数或微分的方程。

  11. 组合数学(Combinatorics): 研究离散结构的组合和排列问题。

  12. 偏微分方程(Partial Differential Equations):研究包含偏导数的方程。

这些只是数学领域的一部分,每个分支都有其独特的应用和问题。数学在科学、工程、经济学等领域中都发挥着关键作用。

【声明】内容源于网络
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微波工程仿真
关注数学、电磁理论、微波射频、电路、工业设计等内容以及相关的仿真、设计工具软件。
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