作者kilva (嗡嗡)
看板Math
标题[分析] 单位元与逆元素的等价叙述
时间Thu Feb 11 08:55:15 2021
在实数公理里,看到两种叙述单位元与逆元素的方式,想试得证明这两种叙
述方式是等价的,麻烦大家帮忙看一下下面的叙述是否无误。
给定一集合 X 、具封闭性、交换律、结合律的运算元 +,
及 X 内的元素 x,y,z,0,可给出下列两个等价的叙述:
一、对所有x、y,存在z,使得x+z=y。
二、存在0,使得对所有x,x+0=x,以及对所有x,存在y,使得x+y=0。
先假定「一」是正确的,
由对所有x、y,存在z,使得x+z=y,可知对所有x,存在a,使得x+a=x。
接下来,证明a与x的值无关,及其唯一性。
对所有y,所有x,存在z、a,使得y=x+z且x+a=a,可得
y+a=(x+z)+a=(z+x)+a=z+(x+a)=z+x=x+z=y (依运算元 + 的交换律与结合律)
因此,存在a,使得对所有y,y+a=y。
再来,假设存在a、a',所得对所有x,x+a=x且x+a'=x,可得
a'+a=a'、a+a'=a,再依 + 的交换律,a'=a'+a=a+a'=a。
因此a是唯一的,并可将a写成0,变成
存在0,使得对所有x,x+0=x
最後,由对所有x、y,存在z,使得x+z=y,及存在0,使得对所有x,x+0=x,
可以简单得知对所有x,存在y,使得x+y=0。
再假定「二」是正确的,
对所有x,存在a,使得x+a=0,这对所有y,可得(x+a)+y=0+y=y,
又因运算元 + 的结合律,(x+a)+y=x+(a+y),可得x+(a+y)=y。
因运算元 + 的封闭性,存在z,使得z=a+y。
因此,对所有x、y,存在z,使得x+z=y。
上面的叙述应该没有问题吧?
想麻烦大家帮忙检查看看,谢谢。
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1F:推 MisatoMitumi: 看起来没问题 02/11 23:00
2F:→ yhliu : 在证明 "一" ==> "二" 中, "0" 的唯一性证明似可省? 02/15 09:32
3F:→ yhliu : 因其唯一性为 "二" 之结果, 而非其叙述之一部分. 02/15 09:34
4F:→ yhliu : 当然, 多证也无错. 02/15 09:35