作者znmkhxrw (QQ)
看板Math
标题[其他] 等号需要定义 & 集合需要等号 吗?
时间Fri Nov 19 03:40:53 2021
如题这个问题, 以前是我觉得走火入魔/哲学才会问的问题...
但是最近遇到(E1),(E2)两个例子的矛盾让我不得不
严格对待下列问题:
===== 可先看後面的例子(E1), (E2)就知道为什麽会问以下问题 ======
(Q1) 给定一个集合後, 可以不给等号的吗?
换句话说, 一个集合可以给不同的等号吗?
如果可以, 等号不唯一罗!?
(Q2) 要回答Q1的话, 必须知道等号的定义是什麽?
wiki是说等号会满足四个性质(但也
没说这是等号的定义):
(1) x=x (2) if x = y then y = x (3) if x = y, y = z then x = z
(4) if x = y then for any predicate P, we have P(x) = P(y)
姑且当上面这四点是等号的定义好了, 但是(4)要如何检查...
而有reference是把(4)写成"for any function"
但是我觉得不恰当, 因为function的定义要先有集合的等号定义, 不然会循环定义
因此假设(4)可以检查好了, 我们就可以随便给定集合後, 去定义在这集合上面的
等号, 只要他满足(1)~(4)即可?
(Q3) 如果Q1对, 这样看起来是给了集合才给了等号, 但是对於《0.5不属於Z》这句话
就矛盾了, 因为如果等号只定义在Z, 根本
无法规范0.5是否在Z里面
我的意思是, 要说一个元素x有没有属於一个集合S, 前提要是有个
等号是可以比较
{x}联集S的所有元素吗? 但是联集本身又涉及等号定义...
Q3目前怎麽想怎麽卡...充满一堆不精确的矛盾语言
(Q4) 不管在群,环,体,向量空间...这些带有特定结构的集合S
他们的定义中一定有出现等号, 是不是逻辑上就是
假设S上具有一个等号
, 即此等号具有Q2的(1)~(4)
今天如果这些结构集合是拿已经定义完的N, Z, Q, R, C...这些集合, 当然没问题
但是如果是 S:={西瓜, 水果, ptt}, 我们就必须定义这些元素是什麽, 然後再定义
等号, 运算, 之後才能说(S, =, op)是某种结构吧?
================================================================
(E1) 在Herstein的代数中定义多项式环时, 他有先
定义两个多项式相等为系数相等
这代表Q1跟Q2的答案是肯定的罗? 也就是说, 顺序如下:
(1) 先写出一个集合R[x]叫做多项式集合, 收集了所有形如a_n*x^n+...+a_0的物件
(2) R[x]的
存在性目前不涉及等号, 只是如果我们如果要讨论
《属於, 包含, 子集, 元素个数...》这些名词的话, 就要先定义等号,
因此这里采取"系数相等"为R[x]的等号定义
(3) 去
证明这个等号定义符合Q2的(1)~(4)
如果严格说来是这样没错, 那怎麽证明Q2的(4)?
如果不是这样, 那又是如何呢?
(E2) Z = {所有整数}, 我们可以由皮亚诺公设与ZF公设去说他已经有等号了
像是 1 != 2, 1 = 1...
接着考虑equivalence relation的话, x,y€Z, x~y iff x-y is even
就可以定义 Z_2 := {[x]│x€Z}, where [x] := {y€Z│x~y}
然後藉由
集合的相等定义来当作Z_2的等号, 因此#Z_2 = 2
所以目前的逻辑跟(E1)一致: (1) 定义出Z_2
(2) 定义等号为集合相等
且
默认集合的相等是符合Q2的(1)~(4)的
但是今天
我能不能这样做: (1) 在Z上定义新的等号叫作"%", 定义为:
x,y€Z, x%y iff x-y is even
(2) 证明%符合Q2的(1)~(4)
然後说
Z在%的等号定义下#Z=2
可能有人会说《%根本就是~》, 但是我会举这个例子是要跟(E1)对比:
【如果R[x]的等号是需要定义的, 那我为什麽不能在Z上重新定义等号】
---------------------------------------------------------------------------
总之, 这些牵扯到哲学, 逻辑公设, 公设...的东西我本来就不想钻
但是目前我解决不了
(E1)与(E2)的矛盾...
还是要解决矛盾就真的要碰这些...
这些问题如果有确切答案的话, 再请版友告知
如果单纯分享想法也欢迎, google到的reference也是大多是"分享"
好像
没有严格定义说这些答案是什麽...
谢谢帮忙~
再依分享人数量力回馈P币, 感恩~
--
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1F:推 LimSinE : 集合论Axiom of extension直接送你等号?11/19 07:42
peano跟ZF都直接承认, 所以没有怀疑过XDD
2F:→ recorriendo : 那四个条是等号的公理 也就是证明可以直接引用 这11/19 08:45
3F:→ recorriendo : 是介定等号在语法层次的使用11/19 08:45
4F:→ recorriendo : 讨论等号在语意层次的定义 那真的就是哲学问题了11/19 08:48
5F:→ recorriendo : 另外 问"怎麽检查"其实就已经不是古典逻辑式的思考11/19 08:51
6F:→ recorriendo : 而是constructive mathematics式的思考11/19 08:51
7F:→ recorriendo : 就是因为"怎麽检查"没有令人满意的答案 目前已有很11/19 08:55
8F:→ recorriendo : 多人讨厌用集合论当作数学的基础 而用HoTT当作数学11/19 08:55
9F:→ recorriendo : 的基础 在HoTT里可以"不用等号做数学"11/19 08:55
10F:→ recorriendo : 回到古典数学 严格来说你那些关於代数的段落都是语11/19 09:07
11F:→ recorriendo : 法层次上证明的规则而已11/19 09:07
所以在用集合论当作基础下, 自己定义等号是合法的, 或是说没有一致的定义说你错, 直
到别人发现你这个等号自相矛盾(见下(E3))之前你都是对的? 所以(E1), (E2)都是合法的
, 可以在Z定义新等号?
(E3) 在Z定义新等号为: x@y iff x*y = 0
然後发现"@"不满足递移性, 即x=1, y =0, z = 2时, 我们有x@y且y@z但是x!@z
从(E3)可见自定义等号非常危险, 所以能尽量不这麽做就不这样做, 像是(E2)能用equiva
lence relation就用, 不要去新定义等号, 而(E1)的自定义等号严格算起来到现在都没错
误(因为照r大你说的目前没有公认的定义)所以就用到现在?
另外(E1)跟朋友讨论起来可以用ring的sequence来定义polynomial来避开自定义等号的问
题, 因为sequence是function, 而函数有集合论的定义, 我集合论又送你等号, 所以结合
r大你的说法, 这算是一种完善(E1)的方式了?
12F:→ recorriendo : 你要问这个问题 就要先说你的Z是什麽 如果是标准集 11/19 11:33
13F:→ recorriendo : 合论里定义的Z 它必然得继承集合的等於 (严格来说 11/19 11:33
14F:→ recorriendo : Z已经是用N上的equivalence class定义的了 而N里面 11/19 11:33
15F:→ recorriendo : 的每个东西都是集合) 11/19 11:33
意思是说, 我采用集合论构造的Z的话, 就没必要定义新的等号?
那如果我真的要像(E2)那样为Z定义新等号, 其实是合法的, 只是有风险?
另外想问一下r大, 我最终想要得到的答案/看法是为什麽:
(E1)的R[x]要自己定义等号, (E2)的Z不用
这个问题的答案是什麽呢? 是否是:
(E1)的等号是尚未定义, 所以一定要定义
(E2)的等号已经有公设的集合等号可以用, 没必要定义新等号, 要新定义也可以,
风险自负
16F:→ recorriendo : polynomial ring算是引入formal symbol x到你的语 11/19 13:29
17F:→ recorriendo : 言里 所以要介定x的使用方式 11/19 13:29
18F:→ recorriendo : 另一种polynomial ring的建构方法是拿union of se 11/19 13:38
19F:→ recorriendo : t of n-tuples, n=0,1,2,...在上面定义加和乘 那麽 11/19 13:38
20F:→ recorriendo : 就可以沿用集合论意义下数组的等同 11/19 13:38
也就是说在集合论下(E1),(E2)都可以有沿用公设等号,
不用定义等号的定义方式
因此也没必要承担自己定义等号所带来的风险
而"到底能不能自定义等号", 理论上符合等号公设那四点就可以
只是第四点很难有大家都接受的检查方法, 因此尽量避开自定义等号
举例来说, 今天如果我
自定义集合与等号後证明了某个猜想
而这个证明过程
目前没办法用集合论/公设整套改写取代
那这个证明就是有人接受, 有人不接受的哲学问题了?
上述这三段如果都跟r大的想法是一致的话, 那我就没问题了
再请你check一下~感恩
21F:推 PPguest : 直观上,我觉得等号这个relation是用来区分集合内的 11/19 16:08
22F:→ PPguest : 元素是否相同/异,这样想我就不觉得有矛盾的问题(逃 11/19 16:08
23F:推 Vulpix : 同上,等号就是相同。而且莱布尼兹确实是用4当定义 11/19 16:46
24F:→ Vulpix : 。 11/19 16:46
25F:→ Vulpix : 然後集合论应该是把等号放在属於後面才定义的。 11/19 16:47
P大V大, 原本我也直观的认为等号就是相同, 一切都没有问题
但是直到遇到多项式环R[x]的矛盾解释, 让我的直观受到冲击:
R[x]里面的元素是函数吗?
(1) 是: 那直接拿函数的等号当等号的话, 在#R是finite时, 会遇到系数不唯一的问题
要解决这问题就必须
重新定义等号, 但是从这篇讨论又觉得自定义等号很危险
(2) 否: 那到底是什麽?
而即便说不是函数, 而是一些"长相"如a_n*x^n+...+a_0的物件时
接着像代数教科书去
定义等号为系数相等, 为什麽他这里就能自定义等号?
总之, 如果有
直观上的解释去回答《R[x]里面的元素是函数吗?》
我也不想碰自定义等号这个问题...
但是现况是R[x]确实自定义等号了, 我才会好奇说
什麽时候可以自定义等号
P.S. R[x]可以用数列来避开自定义等号, 或许是目前的解答?
26F:→ recorriendo : 你自创一套定义与规则 能保证把它加入现有数学後不 11/19 17:02
27F:→ recorriendo : 会产生矛盾吗? 事实上 数学家追求基础的根本原因就 11/19 17:03
28F:→ recorriendo : 是这个 把所有数学理论都化约为集合论的衍伸 函数就 11/19 17:07
29F:→ recorriendo : 是集合论里的函数 等同就是集合论里的等同 等等 则 11/19 17:07
30F:→ recorriendo : 只要相信ZFC是无矛盾的就足以保证数学各理论之间是 11/19 17:08
31F:→ recorriendo : 相容的 11/19 17:09
32F:→ recorriendo : 不过通常一般数学理论的书可以视为foundation-free 11/19 17:12
33F:→ recorriendo : 里面制定一些公理 接着用这些公理和逻辑规则进行"证 11/19 17:15
34F:→ recorriendo : 明"这个符号游戏 但符号本身的诠释 主流当然是以集 11/19 17:16
35F:→ recorriendo : 合论来诠释 你要用其他诠释(化约成其他基础)也可以 11/19 17:17
理解! 我也觉得话约成一套公认的基础来保证相融很重要
所以综合r以上说的这些, 代数课本可以
自定义R[x]的等号, 就是因为
他可以化约成数列, 而数列是函数, 函数又有集合论定义, 因此是相融的
假设今天
R[x]与其等号没有人可以化约成集合论语言, 那等於多项式环的理论
跟其他理论是不能相容的? (期待答案: yes)
意思是, 数学家在定义R[x]与其等号时, 早就考虑过可以化约成集合论语言,
所以才放心的研究下去? (期待答案: yes)
36F:推 FanFlyAway : ZFC中去掉等号其实只有「属於」这个谓词,所以应该 11/19 17:18
37F:→ FanFlyAway : 能将「x等於y」定义成「对所有z,z属於x若且唯若z 11/19 17:18
38F:→ FanFlyAway : 属於y,且x属於z若且唯若y属於z」 11/19 17:18
你跟1楼的L大以及V大提的点, 我去看wiki的ZF axiom的extensionality, 节录出两个点
<定义> x,y有相同元素 := for any z, (z€x<=>z€y)
Axiom of extensionality:
(1) 如果目前有等号定义: 若x,y有相同元素, 则x=y
(2) 如果目前没有等号定义: 在
定义等号为你说的那样後, 回到(1)
也就是说, 从(1)看来, ZF公设是允许这个系统内本身就有《属於跟等号》
只是不知道如果已经有等号的情况下, 你又定义等号为你说的那样
那这
两个等号会一样吗@@? 就没细究了
39F:→ recorriendo : 宣称你的理论和其他数学相不相容 是要证明的 "可以 11/19 18:53
40F:→ recorriendo : 化约成集合论"是证明相容最简单的方式(当然这建立 11/19 18:53
41F:→ recorriendo : 在数学家相信ZFC本身无矛盾) 11/19 18:53
恩恩, 了解了! 整体归纳下来即是:
(1)《R[x]的构造与其等号的定义》与集合论是相容的, by 数列与数列相等
(2) 若自定义R[x]内的元素与自定义等号, 可能都没有矛盾, 只是这套"特别的系统"
与其他数学不一定相容, 泛用性与接受度就很低
我想以上两点就是这篇问题的答案了
42F:→ PPguest : 我直观的觉得,重点是你想要讨论的集合到底是什麽? 11/19 20:28
43F:→ PPguest : 以有理数为例,你真正感兴趣的集合究竟是 有理数,还 11/19 20:29
44F:→ PPguest : 是 写成(p,q),p∈Z,q∈Z,q≠0形式的集合? 11/19 20:29
P大你写的不管是有理数还是(p,q)在我的理解中都有明确定义
你提的"
想要讨论的集合到底是什麽", 对我来说也是很重要, 我就是想知道这件事
我的问题就是连
这是什麽我都没办法说清楚, 即R[x]
代数与wiki的R[x], 都说是收集
"长相"如a_n*x^n+...+a_0的物件
那今天自问, 什麽叫做
"长相"如a_n*x^n+...+a_0的物件??
当然我也可以回答说: 唉唷就长的那些阿, 我写给你看
之类的回答, 但是我就觉得这样不精确
但是想把它严格化时, 却发现
他到底是什麽!?
而其中一个严格化的方向是把定义成函数, 然後等号采取函数相等
只是这个策略在R的数量是有限时直接fail, 因为系数不唯一
於是乎我就朝另外一个严格化的方向想:
自定义元素&自定义等号
所以这篇才会问说这个方向是否是
严格合法的
目前整合r大的想法, 如果你采取数学公设的基础是ZFC集合论公设
只要你有
自定义集合跟等号时, 在证明他跟集合论公设是相容前
这些自定义的东西都是自爽(?, 或是说接受度因人而异
45F:推 Vulpix : 多项式不是函数、不是稿纸、不是绿豆糕。多项式函 11/19 21:59
46F:→ Vulpix : 数才是函数。 11/19 21:59
47F:→ Vulpix : 与其说是定义等号,更正确的说法是他把「什麽是相 11/19 22:01
48F:→ Vulpix : 等」讲出来了,毕竟他的「定义」其实就只是说长相 11/19 22:01
49F:→ Vulpix : 一样。多项式的定义不就是个长相吗? 11/19 22:01
V大照你的说法, 你是"可以接受"多项式就是多项式, 长相就那样, 不会不舒服
而即便接受了, 代数课本还是接着定义等号(如你说的什麽叫做长相相等), 因为
群环体
代数结构的定义本来就要奠基在有等号的结构
我一开始也欣然接受《他不是函数, 他就长得像那些的写法的东西》这个说法
然後用这个说法去
定义出集合, 也定义出等号
於是我接着想, 既然都可以自定义, 那我也可以像(E2)那样去就一个
现有的整数集合Z去定义新的等号
也就是说, 如果我接受了代数课本那种自定义R[x]与等号的逻辑, 而且承认他合法
那又是哪条公设or共识去说我在(E2)那样
为Z去定义新等号是不合法的?
而到底合不合法, 目前讨论起来我觉得跟我回P大的结论一样:
---------------------------------------------------------
目前整合r大的想法, 如果你采取数学公设的基础是ZFC集合论公设
只要你有
自定义集合跟等号时, 在证明他跟集合论公设是相容前
这些自定义的东西都是自爽(?, 或是说接受度因人而异
---------------------------------------------------------
不知道你怎麽看呢?
50F:→ recorriendo : 如果已经都知道多项式"长怎样"那当然好办 这里定 11/20 01:33
51F:→ recorriendo : 义的重要性是在:假设我有两个各自用很复杂命题定 11/20 01:33
52F:→ recorriendo : 义的环元素a,b 如果证明的某一步骤中我得到a=b 那 11/20 01:33
53F:→ recorriendo : 根据这个定义我便允许在之後的步骤里写ax=bx 就算 11/20 01:33
54F:→ recorriendo : 我根本不知道a,b "长怎样" 11/20 01:33
55F:→ recorriendo : 这就是我前面说的这里的定义只是一个语法层次的"证 11/20 01:37
56F:→ recorriendo : 明"的游戏规则 11/20 01:37
57F:→ recorriendo : 你只是do the proof而不用柏拉图主义式的认定a,b背 11/20 01:45
58F:→ recorriendo : 後有个"真正的长相" 11/20 01:45
59F:→ recorriendo : 所以也才会说这样的证明是foundation-free 11/20 01:45
r大你这段推文的"定义"分别是指"长相"的定义还是"等号"的定义呢?
我详细附注一次看有没有误会你的意思:
(
灰色是我补字,
红色是疑问)
----------------------------------------------------------
如果已经都知道多项式"长怎样"那当然好办
这里
长相定义的重要性是在:假设
(没有长相定义的话)我有两个各自用很复杂命题定
义的环元素a,b
(没有长相定义的话还能定义R[x]吗?)
如果证明的某一步骤中我得到a=b
(等号是自定义还是?)
那根据这个定义我便允许在之後的步骤里写ax=bx 就算
我根本不知道a,b "长怎样"
这就是我前面说的这里的定义只是一个语法层次的"证
明"的游戏规则
你只是do the proof而不用柏拉图主义式的认定a,b背
後有个"真正的长相"
所以也才会说这样的证明是foundation-free
-----------------------------------------------------------
应该说我不太理解这一段推文是在形容下列那一种情形:
(1) 定义R[x]中元素的长相 & 定义等号
(2) 定义R[x]但是不定义元素长相(能这样做!?) & 定义等号
(3) 定义R[x]中元素的长相 & 不定义等号
(4) 定义R[x]但是不定义元素长相(能这样做!?) & 不定义等号
还是那段推文在表达说不管是(1)~(4)哪个选择,
如果不能相容於其他数学公设(例如集合公设),
那就只是foundation-free的论证而已?
60F:推 TimcApple : 以下个人认知 11/20 09:47
61F:→ TimcApple : 定义等号 就是在区分「谁一样 谁不一样」 11/20 09:47
62F:→ TimcApple : 所有结构都是要定义等号的 有些没定义只是因为显然 11/20 09:47
63F:→ TimcApple : 不是不需要定义等号 11/20 09:47
64F:→ TimcApple : 你当然可以自定义等号 可是那就是不一样的结构了 11/20 09:47
谢T大分享, 结合你跟r大的分享, 应该就是如下:
(1) R[x]确实是自定义元素与等号, 只是他有办法跟集合论相容
(因为可化约成数列跟数列相等)
(2) 我重新定义Z的等号也是可以的, 只是有没有办法跟集合论相容就要验证了
但是自定义等号并且没证明跟集合论相容时, 对我来说还是有点难接受
因为等号的四公设的第四点: 对所有predicate P, 如果x=y, 我们都有P(x)=P(y)
很难检查, 或是说很难有大家都认同的检查方式(?
或许
自定义等号这件事情也没必要遵守等号公设XDD
不过越来越哲学了QQ
65F:→ recorriendo : 举个例子 在Z中令a为满足 ∃p,q,r>0 p^a+q^a=r^a 的 11/20 10:00
66F:→ recorriendo : 最大数 今天费马最後定理已经证明成立了 所以我们知 11/20 10:01
67F:→ recorriendo : 道a的真正长相就是2 在费马最後定理证实之前我们就 11/20 10:04
68F:→ recorriendo : 是可以写下上述a的描述但不知道a"真正长相"的处境 11/20 10:06
69F:→ recorriendo : (以上当然是在标准的Z上讨论 如果是你自定义的Z理论 11/20 10:07
70F:→ recorriendo : 那a也未必是2了) 现在假设b是另一个用复杂语句描述 11/20 10:10
71F:→ recorriendo : 的整数 而我们刚好可以根据手边既有的Z理论证明a=b 11/20 10:12
72F:→ recorriendo : (未必需要先发现a,b的真正长相才能证明a=b) 现在这 11/20 10:16
73F:→ recorriendo : 个定义就是在既有的Z理论上建立Z[x]等号的使用方式 11/20 10:17
74F:→ recorriendo : 就我这个情境而言 根据此定义 我写ax=bx就是合法的 11/20 10:18
以上我同意, 但是跟Z[x]以及ax=bx那边我不太理解:
照你举的例子是 a:=sup S, where
S := {x€Z│there exist p,q,r>0 s.t. p^x+q^x=r^x}
首先这种 {x€M│x has property P} 形式的集合, 不是依赖於
M的等号了吗
而标准Z现在有等号所以S没问题
之後你说如果藉由其他理论得到a=b, 这个
等号也是标准Z的等号
以上是你举的例子都没有矛盾, 但是我不懂你接下来说的跟上面的关系:
《现在这个
定义就是在既有的Z理论证明上建立Z[x]的等号的使用方式》
以及《根据此定义, 我写ax
=bx就是合法》
绿色的定义是? 你有定义新东西吗@@?
紫色的等号是? 还是标准Z的等号@@?
75F:→ recorriendo : 现在 重要的问题是:在Z理论上加入如此定义的Z[x]理 11/20 10:20
76F:→ recorriendo : 论是否会导致矛盾?要确认这一点是非常困难的 (理论 11/20 10:23
77F:→ recorriendo : 够复杂的话哥德尔已经告诉你不可能只用该理论证明其 11/20 10:24
78F:→ recorriendo : 自身的一致性) 把所有理论化约到集合论的好处就是: 11/20 10:25
79F:→ recorriendo : 与其相信"数论是没问题的"、"代数是没问题的"、"在 11/20 10:26
80F:→ recorriendo : 数论中使用代数的结果是没问题的" 我们只需相信ZFC 11/20 10:27
81F:→ recorriendo : 是没问题的就够了! 11/20 10:28
82F:→ recorriendo : 但是 化约到集合论只是一个选项 foundation-free的 11/20 10:32
83F:→ recorriendo : 意思是书的内容应该让集合论柏拉图主义者、其他基础 11/20 10:33
84F:→ recorriendo : 的柏拉图主义者、甚至非柏拉图主义(工具主义)者都能 11/20 10:34
85F:→ recorriendo : 接受 (当然这是理想的情况 现实中书的内容多半已带 11/20 10:35
86F:→ recorriendo : 预设作者的数学基础立场) 11/20 10:36
以我的兴趣跟涉猎应该到"化约到集合论"就够了XD
目前听起来只要能化约到集合论, 就不用自定义等号,
且只要默认
集合论那个唯一的等号是对的就好
听你分享之後, 我目前把
合法定义成能化约到集合论, 我就很舒服了( ′-`)y-~
87F:→ recorriendo : 所以你灰色补字错了 我指的是你一开始那个R[x]定义 11/20 10:46
88F:→ recorriendo : 那个R[x]等号定义的陈述当然是假设你已经有R的等号 11/20 10:59
89F:→ recorriendo : 但它没有限定R等号是哪来 (集合论 还是... 还是你自 11/20 11:01
90F:→ recorriendo : 己的创新定义) 11/20 11:01
那边可能你误会了, 我是承认R有等号的(因为
前提已经说他是Ring)
我所谓的R[x]有没有定义等号是指有没有替
R[x]这个集合的元素定义等号
92F:→ PPguest : 对於R[x],我觉得你感兴趣的集合是多项式函数,而不是 11/20 12:24
93F:→ PPguest : 多项式,因为你说在#R有限时系数不唯一。 11/20 12:24
94F:→ PPguest : 既然这样,我们谈论的等号就是 多项式函数的集合 的 11/20 12:25
95F:→ PPguest : 等号,而不是 多项式的集合 的等号. 11/20 12:25
96F:→ PPguest : 而描述 多项式函数的集合 的等号,可能会需要借助 多 11/20 12:25
97F:→ PPguest : 项式的集合,因此看起来好像有"重新定义等号"的情形, 11/20 12:25
98F:→ PPguest : 但实际上这并不是在重新定义 多项式的集合 的等号, 11/20 12:25
99F:→ PPguest : 单纯只是在讲 多项式函数的集合 的等号. 11/20 12:25
100F:→ PPguest : 就像E2,我们关心的是Z_2这个集合的等号,而不是Z的, 11/20 12:26
101F:→ PPguest : 因此也不会有"在Z上重新定义等号"的情况. 11/20 12:26
102F:→ PPguest : 以上只是个人的看法,不代表是真理 11/20 12:27
欢迎跟谢谢P大分享, 关於wiki你红框的说法, 正是我在以前不细究就接受的说法
细究後就觉得很不严谨:
令P为多项式,
也可以写成P(X), 但是P(X)不是多项式函数唷, X你不能代入值
接着你要代值的时候, 就可以对任何的x€R去evaluate P(x), 让P(x)变成多项式函数
就是上面这段很不严谨, 因为他界定"多项式与多项式函数"的界线是
有没有代值
但是
代值这个字根本没有定义阿, 以函数f:A→B来说的话, 代值虽然可以这样定义:
(1) 代值前: f, 函数
(2) 代值後: f(x), B中的元素
但是以wiki那段却是: (i) 代值前: P, 多项式
(ii) 代值後: P(x), 多项式函数(从(2)看来应该是R的函数吧)
总之, 我觉得用"代值"来区分很不精确也没必要
而也是我不能接受这样的区别方式才会询问
多项式不是函数, 到底是什麽?
也才有这篇的讨论
103F:推 Vulpix : r大说的部分我不太熟悉,以前只接触过范畴论,这个 11/20 12:53
104F:→ Vulpix : 好像也是数学基础候选吧。另外关於整数a的问题,他 11/20 12:53
105F:→ Vulpix : 存在的话长相就是整数?最後我觉得z你原始的问题就 11/20 12:53
106F:→ Vulpix : 是「多项式函数vs多项式」这个典型的误解而已。x、 11/20 12:53
107F:→ Vulpix : x^2、x^3都在Z/2Z上代表同一个函数,但他们是不同 11/20 12:53
108F:→ Vulpix : 的多项式。 11/20 12:53
是的V大, 我单纯只是不明白「多项式函数vs多项式」的区别
在这篇问题以前, 我就认为他
自定义多项式集合R[x]与
自定义等号没问题, 活了10年
直到最近思考: (1) R[x]里面的元素a_n*x^n + ...+ a_0不是函数, 那是
《什麽》?
(2) 他自定义等号耶! 而且是
先定义完元素长相并且声明
有个集合是收集所有这些长相, 然後
才定义等号
也就是这两个问题以及其
定义逻辑, 我才会问:
(i) 元素/集合不用绑定等号罗? 即
《声称某个集合收集怎样长相的元素》这个动作并不需要等号
而之後再自己去定义等号即可
(ii) 承(i), 那符合怎样的条件才叫等号, 即等号的定义
而如果采取四大公设等号定义, 如何
严格的检查第四点
(iii) 承(i)的顺序, 现有的集合我都可以定义新等号罗?
而目前照r大的分享, 只要能化约成ZFC集合论, 就没有(i)~(iii)的问题
如果
不能化约或是还没证明可以化约,
(i)~(iii)合法与否就看个人接受度
毕竟就变成平行於其他数学基础的语言了
110F:→ recorriendo : 突然想到有这本书 应该有把所有的东西解释透彻(吧?) 11/20 13:00
111F:→ recorriendo : 补充一下 如果你是集合论柏拉图主义者(大部分人) 那 11/20 13:56
112F:→ recorriendo : 其实你的日子很好过 反正接受所有东西都可化约成ZFC 11/20 13:57
113F:→ recorriendo : 然後shut up and do the proof就好了 上面那些就当 11/20 13:57
114F:→ recorriendo : 作是我个人的philosophical rant ^^ 11/20 13:58
115F:→ recorriendo : 不过z大你应该甚至不是搞纯数的 也许你可以学学物理 11/20 13:59
116F:→ recorriendo : 学家们的名言shut up and calculate即可XD 11/20 14:00
第一次认识到原来自己是"集合论柏拉图主义者"後援会会长XDDDD
我本来就对於太基础的哲学觉得走火入魔, 不想碰QQ
只是我特别在意: (1) 既然你给我某个定义, 就要明确, 不能模棱两可
(2) 某个论述的逻辑是P, 那我用同样的逻辑来做事也要对
不然就有"
为什麽他能这样做, 我就不能这样做"
(1)就是反映我问的: 都定义了多项式集合R[x]了,他不是函数那是什麽
(2)就是反映我问的: 你都可以自定义等号了, 我为什麽不能
而且在意的原因大部分是
我怕我理解错误, 算是检验自己逻辑的一种方式
另外脱离学界很久了XDD, 会多少碰点数学是因为在业界做讯号处理
而这门学科在工程论文上的严谨度...Oh My God
我也很乐於shut up, 背起来超轻松! 但是工程上一堆见人说人话, 见鬼说鬼话的
推导以及理由我真的吞不下去( ‵□′)───C<─___-)|||
117F:推 TassTW : 我也觉得是「多项式函数vs多项式」这个典型的误解 11/20 15:27
Hi, T大, 我的回覆同上面回V大那段
118F:推 Vulpix : 我的意思是课本「定义」相等这件事应该这样理解: 11/20 19:46
119F:推 Vulpix : 笔误,或者是一个多余的定义。(但反正这仍然well- 11/20 20:09
120F:→ Vulpix : defined。) 11/20 20:10
V大你的意思是他在定义出这种长相的物件时, 自然就要给相等的定义了?
你觉得都制造出来并且收集成集合R[x]才去定义等号很怪?
121F:→ recorriendo : 应该说 如果书申明只给接受集合论为数学基础的人看 11/20 21:39
122F:→ recorriendo : 那这种定义就是多余的 反而该写明的是每个概念如何 11/20 21:39
123F:→ recorriendo : '编译'回集合论 11/20 21:39
124F:→ recorriendo : 反之如果书是foundation-less 那麽介定使用的符号 11/20 21:42
125F:→ recorriendo : 系统和公理後剩下的就都是符号游戏了 11/20 21:42
foundation-less, free这些东西完全没涉猎@@
好奇问一下r大: (1) 不同数学基础间都不相容?(即定义自己的系统和公理後)
(2) 有没有可能A系统证明费马最後定理是对的, 但是B证明是错的?
还是说整数系统如果相容於A系统, 那B系统就不可能有整数系统?
126F:推 cmrafsts : 我对等号的想法就是 在这边不就是同样的元素吗? 11/21 04:20
127F:→ cmrafsts : 多项式这个集合应该是定义成infinte product of N_0 11/21 04:22
128F:→ cmrafsts : pieces of R的一个子集,再在上面定义运算吧? 11/21 04:22
129F:→ cmrafsts : 课本和维基那个写法应该是想跟你说1.多项式是由R和x 11/21 04:25
130F:→ cmrafsts : 生成的环 2. 这些生成元之间是relation-free的。 11/21 04:26
131F:→ cmrafsts : 他也许并不想真的写下一个最formal的定义。 11/21 04:26
132F:→ cmrafsts : 他并没有重新定义等号,只是告诉你这些元素是在 11/21 04:29
133F:→ cmrafsts : infinite product中的东西。 11/21 04:30
c大你这段就是在说R[x]是定义成收集所有infinite sequence of R, 而>=某项後都是0
而等号就是采用
数列的等号
如果是这样的话没问题! 跟R[x]的严格化定义是一致的
134F:→ cmrafsts : 你也可以写一个集合,收集某些长相,然後定义一个 11/21 04:30
135F:→ cmrafsts : 「等号」。你可以说Z/nZ是所有长得像[a],其中a是 11/21 04:31
136F:→ cmrafsts : 是整数的东西所成的集合,只是你要求[a]=[b] iff 11/21 04:31
137F:→ cmrafsts : n|a-b。在代数上就是generator和relation。 11/21 04:32
对, 这就是标准的equivalence relation跟equivalence class
而且"[a]=[b]"的这个等号本来就有定义(集合的等号)
先严格的写下符号:
(Z , =): 皮亚诺公设定义出来的Z以及集合的等号"="
(Z/nZ, =): 对於a,b€Z, 藉由定义a~b := n│a-b & [a]:={b€Z│a~b}
Z/nZ := {[a]│a€Z}
其中"="也是集合的等号
我对(E2)的问题是, 我
能不能做以下这件事:
(Z, @): "@"是我
定义的新等号, where a@b := a~b
目前的
答案结论是:
(1) 可以, 因为可以化约成(Z/nZ, =)的语言
(2) 如果没有检验(1), 那也可以, 只是就是平行集合论的数学语言
(3) 她明明就是(Z/nZ, =), 没必要自找麻烦写成(Z, @)
只是我後来发现
有理数的表示与等号根本就是(E2)的问题阿
我们不会写" 1/2~2/4 & [1/2]=[2/4]", 而是直接写
1/2=2/4
所以代表我如果要把(Z/nZ, =)写成(Z, @)也可以吧? 只要有共识就好了
138F:→ cmrafsts : 因为relation-free,对一个R-algebra S,选一个元素 11/21 04:34
139F:→ cmrafsts : s,都有一个R[x]-->S把x送到s的R-alg morphism。这 11/21 04:35
140F:→ cmrafsts : 就是把多项式代值。把一个多项式变成一个S上的函数 11/21 04:36
141F:→ cmrafsts : 如果你的R=F_p,你的多项式当成R上的函数就会变成 11/21 04:37
142F:→ cmrafsts : 收集那些长相,不过 f=g iff x^p-x | f-g。 11/21 04:38
relation-free跟其他代数名称完全没涉猎就先不回应了, 谢谢!
143F:→ cmrafsts : 你的第四点应该不是用来检查的,应该比较多是用来 11/21 04:39
144F:→ cmrafsts : 作为论证的。如果他会错,就是你的P不是一个定义在 11/21 04:40
145F:→ cmrafsts : 该集合上的东西。 11/21 04:40
你讲的"第四点"是指说等号公设第四点?
经过V大的推文我再去重看wiki, 发现第四点是莱布尼兹对於等号的
定义
所以如果定义出一个符号"="要说他是等号的话, 照定义不就是要检查所有的predicate?
146F:推 Vulpix : 对初学多项式的国中生来说,多项式就是「那个form」 11/21 08:00
147F:→ Vulpix : 。然後老师开始说哪些多项式文字上不同但算是同一个 11/21 08:01
148F:→ Vulpix : ,例如1-x和1+(-1)x和-x+1等等。但是长大一点再回头 11/21 08:02
149F:→ Vulpix : 想定义多项式的时候就…… 11/21 08:03
150F:→ Vulpix : 初次认识多项式的时候用的定义是先做出一个很大的 11/21 08:05
151F:→ Vulpix : 字串集合,然後用另一个很大的等价关系除掉。但这个 11/21 08:07
152F:→ Vulpix : 定义写起来超麻烦(虽然是很直观没错)。 11/21 08:08
153F:→ Vulpix : 所以代数课本们很多都用有限数列(或者说direct sum 11/21 08:23
154F:→ Vulpix : )来定义多项式,并将(0,1,0,0,...)称为x。 11/21 08:25
155F:→ Vulpix : 用direct sum的好处是不用再用等价关系除一次,本身 11/21 08:26
156F:→ Vulpix : 就已经具备了加法结构(在Ab范畴里做direct sum)。 11/21 08:28
157F:→ Vulpix : 要乘法的话就我们再追加定义即可。 11/21 08:29
欸V大你说的"很大的字串集合/等价关系除掉/direct sum/(0,1,0,0,...)称作x..."
这些东西有reference可以参考吗?
第一次看到这定义所以对你说的"直观却很麻烦"没有感觉@@
158F:推 a23200674 : 第一个问题,简单的例子应该可以举在整数上的同余? 11/21 13:53
159F:推 a23200674 : 我们去订说怎样的东西叫做相等 11/21 13:56
a大你的回应是认同我回c大的那样吗? 即可以自定义等号
复制如下:
---------------------------------------------
(Z , =): 皮亚诺公设定义出来的Z以及集合的等号"="
(Z/nZ, =): 对於a,b€Z, 藉由定义a~b := n│a-b & [a]:={b€Z│a~b}
Z/nZ := {[a]│a€Z}
其中"="也是集合的等号
我对(E2)的问题是, 我
能不能做以下这件事:
(Z, @): "@"是我
定义的新等号, where a@b := a~b
目前的
答案结论是:
(1) 可以, 因为可以化约成(Z/nZ, =)的语言
(2) 如果没有检验(1), 那也可以, 只是就是平行集合论的数学语言
(3) 她明明就是(Z/nZ, =), 没必要自找麻烦写成(Z, @)
只是我後来发现
有理数的表示与等号根本就是(E2)的问题阿
我们不会写" 1/2~2/4 & [1/2]=[2/4]", 而是直接写
1/2=2/4
所以代表我如果要把(Z/nZ, =)写成(Z, @)也可以吧? 只要有共识就好了
---------------------------------------------
160F:推 TimcApple : 这样说吧 集合论里面那个「等号」 11/21 14:10
161F:→ TimcApple : 是带有公设的等号, (Q2)的(4) 不是拿来检查的 11/21 14:11
162F:→ TimcApple : 而是直接相信这样是对的 11/21 14:11
集合论的等号会符合四个等号公设是OK的!
我所谓要检查是如果
自定义等号的话:
(1) 可以吗
(2) 如何检查(Q2)-(4)
163F:→ TimcApple : 其他的等号 都只是自定义的 equivalence relation 11/21 14:12
164F:→ TimcApple : 当你定义完 relation 之後, 可以把它给 quotient 掉 11/21 14:13
165F:→ TimcApple : 例如在 Z 中设计 a~b if 5|a-b 11/21 14:14
166F:→ TimcApple : 那就可以做出一个 C = Z/~ 11/21 14:14
167F:→ TimcApple : 此时 C 上面的元素 就能套用集合论的 = (4) 来使用 11/21 14:15
168F:推 TimcApple : 所以你可以说 除了ZFC 我们没有自定义过等号 11/21 14:21
169F:→ TimcApple : 只有先等价关系 然後除掉而已 11/21 14:22
确实在集合论中其中一个Path是:
(1) 只有一个等号"="
(2) 其他的就是equivalence relation "~"
只是承你说的"其他的等号 都只是自定义的 equivalence relation"
我(E2)就是在讨论这件事情: 我们
《能不能说(2)的"~"是一个自定义等号》
假设可以的话, 首先我不知道如何检查(Q2)-(4)
再来针对"能不能, 需不需要"的讨论就是我回覆c大的, 复制过来:
---------------------------------------------
(Z , =): 皮亚诺公设定义出来的Z以及集合的等号"="
(Z/nZ, =): 对於a,b€Z, 藉由定义a~b := n│a-b & [a]:={b€Z│a~b}
Z/nZ := {[a]│a€Z}
其中"="也是集合的等号
我对(E2)的问题是, 我
能不能做以下这件事:
(Z, @): "@"是我
定义的新等号, where a@b := a~b
目前的
答案结论是:
(1) 可以, 因为可以化约成(Z/nZ, =)的语言
(2) 如果没有检验(1), 那也可以, 只是就是平行集合论的数学语言
(3) 她明明就是(Z/nZ, =), 没必要自找麻烦写成(Z, @)
只是我後来发现
有理数的表示与等号根本就是(E2)的问题阿
我们不会写" 1/2~2/4 & [1/2]=[2/4]", 而是直接写
1/2=2/4
所以代表我如果要把(Z/nZ, =)写成(Z, @)也可以吧? 只要有共识就好了
---------------------------------------------
170F:推 TimcApple : 另外提一下 "0.5在Z里面" 这句话 11/21 14:42
171F:→ TimcApple : 当你定义 0.5 的时候, 事实上实数 R 已经出来了 11/21 14:43
172F:→ TimcApple : 因此你是在 R 内部讨论 0.5 有没有在 Z 里面 11/21 14:43
173F:→ TimcApple : 而只要 R 的相等有定义(本来就有定义 因为它是集合) 11/21 14:43
174F:→ TimcApple : 那这句话说法就没问题 可以判断 11/21 14:43
175F:→ a23200674 : 若两个数学对象在“各个方面都相同”,则称他们是 11/21 14:44
176F:→ a23200674 : 相等的。这就定义了一个二元谓词等於,写作「 =」 11/21 14:44
这文字上当然可以接受, 至少在我询问
R[x]到底是什麽之前都是这麽接受的XD
只是问了之後, 就有写在楼下P大的那两个分支讨论
177F:→ PPguest : 多项式和函数应该都有各自的定义.这个能接受的话应 11/21 18:22
178F:→ PPguest : 该就没问题了吧(?) 11/21 18:23
对阿, 只是会有这个讨论就是我认为代数课本还有WIKI上的多项式的定义
怪怪的
(1) 如果不怪, 那我也可以自定义等号罗
(2) 如果怪, 那又是什麽
所以才会有针对(1), (2)的一堆讨论XD
180F:→ a23200674 : 这几个为什麽需要定义等号才能讨论? 11/21 23:30
因为原本我是照粗浅的定义:
(1) x属於S := 存在s属於S 使得 x=s
(2) A包含B := 对於所有的b€B, 都存在a€A 使得 b=a
(3) 子集 := blabla
(4) 元素个数 := blabla
但是之後我发现(1)中根本
循环定义, 因此开始追本溯源
即便以集合论为基底, 根本也
没有"属於"的定义
查了一些资料, 目前最能接受的是:
集合公设里面的"属於"只是一个符号(虽然意义上代表元素里面的成员)
而这个符号具有怎样的性质, 就是其他公设所赋予的
举例来说为什麽" x€{x} "是对的, 因为他有
给定€这个符号以及
axiom of pairing
=====================P币结算=================================================
不好意思因为身家有限, 之後讨论的版友就不答谢P币了
以下名单与金额是我用
税後总额3000加入四个条件去计算的:
(1) 照推/→文行数的比例分总额
(2) 小於100的给100
(3) 大於1000的给1000
(4) xcycl大以回文的方式, 算30行
名单与金额(税後):
LimSinE: 100
recorriendo: 1000
PPguest: 272
Vulpix: 415
FanFlyAway: 100
TimcApple: 286
TassTW: 100
cmrafsts: 286
a23200674: 100
xcycl: 429
谢谢大家的分享与讨论~^^
=============================================================================
182F:→ PPguest : 这是英文wiki对一般多项式的定义,原po也无法接受吗? 11/22 11:21
183F:→ PPguest : (a0,a1,a2,...,an)和a0+a1*x+a2*x^2+...+an*x^n 11/22 11:24
184F:→ PPguest : 左边ai在第i个位置,对应到右边,ai在x^i系数的位置 11/22 11:25
185F:→ PPguest : 个人觉得两者是"一样"的,能接受左边的话,没道理右边 11/22 11:27
186F:→ PPguest : 的就无法接受.会不会是对右边的型式想太多,加了料? 11/22 11:30
187F:推 PPguest : 个人觉得代数课本对等号的"定义",只是因为怕读者搞 11/22 11:42
188F:→ PPguest : 混,所以补充说明,直观得觉得在定义多项式时,等号就 11/22 11:44
189F:→ PPguest : 内含在里面了,所以也没有所谓自定义等号 11/22 11:45
我是很不喜欢把问题归类到"接受度"的层面, 因为长久以来我认为有
明确定义的东西
无关接受度, 只有对错之分
而今天"多项式a0+a1*x+a2*x^2+...+an*x^n"到底是什麽, 让我有接受度的疑义
因此我才会认为是
定义我没搞清楚, 所以才会想问他是《什麽》
回头来说"(a0,a1,a2,...,an)和a0+a1*x+a2*x^2+...+an*x^n"这件事
我会觉得大多数定义还是写成右边是为了"保留有
代值的空间"
但是一开始就说他可以代值, 又会变成函数
所以才会有
语言叙述上的模糊地带
(定义上是左边tuple/sequence, 但是随时会当成function)
至於自定义等号这件事情我还是觉得有耶
(1) 以(a0,a1,a2,...,an)来看:
(i)以ZF集合论来看: 就只有唯一的等号, 而数列是函数, 函数相等的定义所采用的
的等号就是ZF集合论那个等号
(ii) 以"符号"来看: 两个tuple相等单纯就
自己定义成是每一项相等
(2) 以a0+a1*x+a2*x^2+...+an*x^n来看:
(i) 化约成ZF集合论, 即回到(1)-(i)
(ii) 以"符号"来看: 两个多项式相等单纯就
自己定义成是每一项相等
190F:→ PPguest : 抱歉用了你不喜欢的词,因为你说觉得怪怪的,所以就想 11/22 20:22
191F:→ PPguest : 说你还无法接受那个定义.看到(2)-(i),是否代表你现 11/22 20:23
192F:→ PPguest : 在觉得那个定义已经是明确的定义? 11/22 20:28
欸欸误会啦, 我反而是认同你问我"是否无法接受", 所以我才说这已经是接受度的问题了
而我本身不喜欢接受度的问题就是如上面说的, 在我的逻辑中, 如果都严格定义也接受
了这个定义, 那後续就只剩对错, 无关接受度了
而今天这系列问题是在我自行思考"
多项式到底是什麽"时, 竟然会回推到接受度的问题,
就是一堆"这样写合不合法", "我能这样定义吗"的问题
而这些思考结果自然会让我检讨"是不是我哪里搞错/复杂了"
至於上面(2)-(i)要表达的是在我接受"
能化约成ZF集合论就是正确的"这个事实的话
那(2)-(i)的脉络就OK
不过现在我也能接受(2)-(ii)了XDDDD 反正讨论下来大部分都是要细究数学建构, 逻辑论
之类的, 我本来就没涉猎只是阅读而已, 就接受很OK
※ 编辑: znmkhxrw (59.102.225.191 台湾), 11/23/2021 00:47:20
193F:→ recorriendo : 偷偷说 接受度问题到底都会碰到的 就算全部化约成 11/23 08:44
194F:→ recorriendo : 集合论 最後还是得卡在接不接受large cardinal 11/23 08:44
195F:→ recorriendo : 集合论柏拉图主义就是指无条件接受集合论宇宙(set 11/23 08:45
196F:→ recorriendo : -theoretic universe)的存在 11/23 08:45