作者znmkhxrw (QQ)
看板Math
標題[其他] 等號需要定義 & 集合需要等號 嗎?
時間Fri Nov 19 03:40:53 2021
如題這個問題, 以前是我覺得走火入魔/哲學才會問的問題...
但是最近遇到(E1),(E2)兩個例子的矛盾讓我不得不
嚴格對待下列問題:
===== 可先看後面的例子(E1), (E2)就知道為什麼會問以下問題 ======
(Q1) 給定一個集合後, 可以不給等號的嗎?
換句話說, 一個集合可以給不同的等號嗎?
如果可以, 等號不唯一囉!?
(Q2) 要回答Q1的話, 必須知道等號的定義是什麼?
wiki是說等號會滿足四個性質(但也
沒說這是等號的定義):
(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)
姑且當上面這四點是等號的定義好了, 但是(4)要如何檢查...
而有reference是把(4)寫成"for any function"
但是我覺得不恰當, 因為function的定義要先有集合的等號定義, 不然會循環定義
因此假設(4)可以檢查好了, 我們就可以隨便給定集合後, 去定義在這集合上面的
等號, 只要他滿足(1)~(4)即可?
(Q3) 如果Q1對, 這樣看起來是給了集合才給了等號, 但是對於《0.5不屬於Z》這句話
就矛盾了, 因為如果等號只定義在Z, 根本
無法規範0.5是否在Z裡面
我的意思是, 要說一個元素x有沒有屬於一個集合S, 前提要是有個
等號是可以比較
{x}聯集S的所有元素嗎? 但是聯集本身又涉及等號定義...
Q3目前怎麼想怎麼卡...充滿一堆不精確的矛盾語言
(Q4) 不管在群,環,體,向量空間...這些帶有特定結構的集合S
他們的定義中一定有出現等號, 是不是邏輯上就是
假設S上具有一個等號
, 即此等號具有Q2的(1)~(4)
今天如果這些結構集合是拿已經定義完的N, Z, Q, R, C...這些集合, 當然沒問題
但是如果是 S:={西瓜, 水果, ptt}, 我們就必須定義這些元素是什麼, 然後再定義
等號, 運算, 之後才能說(S, =, op)是某種結構吧?
================================================================
(E1) 在Herstein的代數中定義多項式環時, 他有先
定義兩個多項式相等為係數相等
這代表Q1跟Q2的答案是肯定的囉? 也就是說, 順序如下:
(1) 先寫出一個集合R[x]叫做多項式集合, 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號, 只是如果我們如果要討論
《屬於, 包含, 子集, 元素個數...》這些名詞的話, 就要先定義等號,
因此這裡採取"係數相等"為R[x]的等號定義
(3) 去
證明這個等號定義符合Q2的(1)~(4)
如果嚴格說來是這樣沒錯, 那怎麼證明Q2的(4)?
如果不是這樣, 那又是如何呢?
(E2) Z = {所有整數}, 我們可以由皮亞諾公設與ZF公設去說他已經有等號了
像是 1 != 2, 1 = 1...
接著考慮equivalence relation的話, x,y€Z, x~y iff x-y is even
就可以定義 Z_2 := {[x]│x€Z}, where [x] := {y€Z│x~y}
然後藉由
集合的相等定義來當作Z_2的等號, 因此#Z_2 = 2
所以目前的邏輯跟(E1)一致: (1) 定義出Z_2
(2) 定義等號為集合相等
且
默認集合的相等是符合Q2的(1)~(4)的
但是今天
我能不能這樣做: (1) 在Z上定義新的等號叫作"%", 定義為:
x,y€Z, x%y iff x-y is even
(2) 證明%符合Q2的(1)~(4)
然後說
Z在%的等號定義下#Z=2
可能有人會說《%根本就是~》, 但是我會舉這個例子是要跟(E1)對比:
【如果R[x]的等號是需要定義的, 那我為什麼不能在Z上重新定義等號】
---------------------------------------------------------------------------
總之, 這些牽扯到哲學, 邏輯公設, 公設...的東西我本來就不想鑽
但是目前我解決不了
(E1)與(E2)的矛盾...
還是要解決矛盾就真的要碰這些...
這些問題如果有確切答案的話, 再請版友告知
如果單純分享想法也歡迎, google到的reference也是大多是"分享"
好像
沒有嚴格定義說這些答案是什麼...
謝謝幫忙~
再依分享人數量力回饋P幣, 感恩~
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 59.102.225.191 (臺灣)
※ 文章網址: https://webptt.com/m.aspx?n=bbs/Math/M.1637264455.A.B9B.html
1F:推 LimSinE : 集合論Axiom of extension直接送你等號?11/19 07:42
peano跟ZF都直接承認, 所以沒有懷疑過XDD
2F:→ recorriendo : 那四個條是等號的公理 也就是證明可以直接引用 這11/19 08:45
3F:→ recorriendo : 是介定等號在語法層次的使用11/19 08:45
4F:→ recorriendo : 討論等號在語意層次的定義 那真的就是哲學問題了11/19 08:48
5F:→ recorriendo : 另外 問"怎麼檢查"其實就已經不是古典邏輯式的思考11/19 08:51
6F:→ recorriendo : 而是constructive mathematics式的思考11/19 08:51
7F:→ recorriendo : 就是因為"怎麼檢查"沒有令人滿意的答案 目前已有很11/19 08:55
8F:→ recorriendo : 多人討厭用集合論當作數學的基礎 而用HoTT當作數學11/19 08:55
9F:→ recorriendo : 的基礎 在HoTT裡可以"不用等號做數學"11/19 08:55
10F:→ recorriendo : 回到古典數學 嚴格來說你那些關於代數的段落都是語11/19 09:07
11F:→ recorriendo : 法層次上證明的規則而已11/19 09:07
所以在用集合論當作基礎下, 自己定義等號是合法的, 或是說沒有一致的定義說你錯, 直
到別人發現你這個等號自相矛盾(見下(E3))之前你都是對的? 所以(E1), (E2)都是合法的
, 可以在Z定義新等號?
(E3) 在Z定義新等號為: x@y iff x*y = 0
然後發現"@"不滿足遞移性, 即x=1, y =0, z = 2時, 我們有x@y且y@z但是x!@z
從(E3)可見自定義等號非常危險, 所以能盡量不這麼做就不這樣做, 像是(E2)能用equiva
lence relation就用, 不要去新定義等號, 而(E1)的自定義等號嚴格算起來到現在都沒錯
誤(因為照r大你說的目前沒有公認的定義)所以就用到現在?
另外(E1)跟朋友討論起來可以用ring的sequence來定義polynomial來避開自定義等號的問
題, 因為sequence是function, 而函數有集合論的定義, 我集合論又送你等號, 所以結合
r大你的說法, 這算是一種完善(E1)的方式了?
12F:→ recorriendo : 你要問這個問題 就要先說你的Z是什麼 如果是標準集 11/19 11:33
13F:→ recorriendo : 合論裡定義的Z 它必然得繼承集合的等於 (嚴格來說 11/19 11:33
14F:→ recorriendo : Z已經是用N上的equivalence class定義的了 而N裡面 11/19 11:33
15F:→ recorriendo : 的每個東西都是集合) 11/19 11:33
意思是說, 我採用集合論構造的Z的話, 就沒必要定義新的等號?
那如果我真的要像(E2)那樣為Z定義新等號, 其實是合法的, 只是有風險?
另外想問一下r大, 我最終想要得到的答案/看法是為什麼:
(E1)的R[x]要自己定義等號, (E2)的Z不用
這個問題的答案是什麼呢? 是否是:
(E1)的等號是尚未定義, 所以一定要定義
(E2)的等號已經有公設的集合等號可以用, 沒必要定義新等號, 要新定義也可以,
風險自負
16F:→ recorriendo : polynomial ring算是引入formal symbol x到你的語 11/19 13:29
17F:→ recorriendo : 言裡 所以要介定x的使用方式 11/19 13:29
18F:→ recorriendo : 另一種polynomial ring的建構方法是拿union of se 11/19 13:38
19F:→ recorriendo : t of n-tuples, n=0,1,2,...在上面定義加和乘 那麼 11/19 13:38
20F:→ recorriendo : 就可以沿用集合論意義下數組的等同 11/19 13:38
也就是說在集合論下(E1),(E2)都可以有沿用公設等號,
不用定義等號的定義方式
因此也沒必要承擔自己定義等號所帶來的風險
而"到底能不能自定義等號", 理論上符合等號公設那四點就可以
只是第四點很難有大家都接受的檢查方法, 因此盡量避開自定義等號
舉例來說, 今天如果我
自定義集合與等號後證明了某個猜想
而這個證明過程
目前沒辦法用集合論/公設整套改寫取代
那這個證明就是有人接受, 有人不接受的哲學問題了?
上述這三段如果都跟r大的想法是一致的話, 那我就沒問題了
再請你check一下~感恩
21F:推 PPguest : 直觀上,我覺得等號這個relation是用來區分集合內的 11/19 16:08
22F:→ PPguest : 元素是否相同/異,這樣想我就不覺得有矛盾的問題(逃 11/19 16:08
23F:推 Vulpix : 同上,等號就是相同。而且萊布尼茲確實是用4當定義 11/19 16:46
24F:→ Vulpix : 。 11/19 16:46
25F:→ Vulpix : 然後集合論應該是把等號放在屬於後面才定義的。 11/19 16:47
P大V大, 原本我也直觀的認為等號就是相同, 一切都沒有問題
但是直到遇到多項式環R[x]的矛盾解釋, 讓我的直觀受到衝擊:
R[x]裡面的元素是函數嗎?
(1) 是: 那直接拿函數的等號當等號的話, 在#R是finite時, 會遇到係數不唯一的問題
要解決這問題就必須
重新定義等號, 但是從這篇討論又覺得自定義等號很危險
(2) 否: 那到底是什麼?
而即便說不是函數, 而是一些"長相"如a_n*x^n+...+a_0的物件時
接著像代數教科書去
定義等號為係數相等, 為什麼他這裡就能自定義等號?
總之, 如果有
直觀上的解釋去回答《R[x]裡面的元素是函數嗎?》
我也不想碰自定義等號這個問題...
但是現況是R[x]確實自定義等號了, 我才會好奇說
什麼時候可以自定義等號
P.S. R[x]可以用數列來避開自定義等號, 或許是目前的解答?
26F:→ recorriendo : 你自創一套定義與規則 能保證把它加入現有數學後不 11/19 17:02
27F:→ recorriendo : 會產生矛盾嗎? 事實上 數學家追求基礎的根本原因就 11/19 17:03
28F:→ recorriendo : 是這個 把所有數學理論都化約為集合論的衍伸 函數就 11/19 17:07
29F:→ recorriendo : 是集合論裡的函數 等同就是集合論裡的等同 等等 則 11/19 17:07
30F:→ recorriendo : 只要相信ZFC是無矛盾的就足以保證數學各理論之間是 11/19 17:08
31F:→ recorriendo : 相容的 11/19 17:09
32F:→ recorriendo : 不過通常一般數學理論的書可以視為foundation-free 11/19 17:12
33F:→ recorriendo : 裡面制定一些公理 接著用這些公理和邏輯規則進行"證 11/19 17:15
34F:→ recorriendo : 明"這個符號遊戲 但符號本身的詮釋 主流當然是以集 11/19 17:16
35F:→ recorriendo : 合論來詮釋 你要用其他詮釋(化約成其他基礎)也可以 11/19 17:17
理解! 我也覺得話約成一套公認的基礎來保證相融很重要
所以綜合r以上說的這些, 代數課本可以
自定義R[x]的等號, 就是因為
他可以化約成數列, 而數列是函數, 函數又有集合論定義, 因此是相融的
假設今天
R[x]與其等號沒有人可以化約成集合論語言, 那等於多項式環的理論
跟其他理論是不能相容的? (期待答案: yes)
意思是, 數學家在定義R[x]與其等號時, 早就考慮過可以化約成集合論語言,
所以才放心的研究下去? (期待答案: yes)
36F:推 FanFlyAway : ZFC中去掉等號其實只有「屬於」這個謂詞,所以應該 11/19 17:18
37F:→ FanFlyAway : 能將「x等於y」定義成「對所有z,z屬於x若且唯若z 11/19 17:18
38F:→ FanFlyAway : 屬於y,且x屬於z若且唯若y屬於z」 11/19 17:18
你跟1樓的L大以及V大提的點, 我去看wiki的ZF axiom的extensionality, 節錄出兩個點
<定義> x,y有相同元素 := for any z, (z€x<=>z€y)
Axiom of extensionality:
(1) 如果目前有等號定義: 若x,y有相同元素, 則x=y
(2) 如果目前沒有等號定義: 在
定義等號為你說的那樣後, 回到(1)
也就是說, 從(1)看來, ZF公設是允許這個系統內本身就有《屬於跟等號》
只是不知道如果已經有等號的情況下, 你又定義等號為你說的那樣
那這
兩個等號會一樣嗎@@? 就沒細究了
39F:→ recorriendo : 宣稱你的理論和其他數學相不相容 是要證明的 "可以 11/19 18:53
40F:→ recorriendo : 化約成集合論"是證明相容最簡單的方式(當然這建立 11/19 18:53
41F:→ recorriendo : 在數學家相信ZFC本身無矛盾) 11/19 18:53
恩恩, 了解了! 整體歸納下來即是:
(1)《R[x]的構造與其等號的定義》與集合論是相容的, by 數列與數列相等
(2) 若自定義R[x]內的元素與自定義等號, 可能都沒有矛盾, 只是這套"特別的系統"
與其他數學不一定相容, 泛用性與接受度就很低
我想以上兩點就是這篇問題的答案了
42F:→ PPguest : 我直觀的覺得,重點是你想要討論的集合到底是什麼? 11/19 20:28
43F:→ PPguest : 以有理數為例,你真正感興趣的集合究竟是 有理數,還 11/19 20:29
44F:→ PPguest : 是 寫成(p,q),p∈Z,q∈Z,q≠0形式的集合? 11/19 20:29
P大你寫的不管是有理數還是(p,q)在我的理解中都有明確定義
你提的"
想要討論的集合到底是什麼", 對我來說也是很重要, 我就是想知道這件事
我的問題就是連
這是什麼我都沒辦法說清楚, 即R[x]
代數與wiki的R[x], 都說是收集
"長相"如a_n*x^n+...+a_0的物件
那今天自問, 什麼叫做
"長相"如a_n*x^n+...+a_0的物件??
當然我也可以回答說: 唉唷就長的那些阿, 我寫給你看
之類的回答, 但是我就覺得這樣不精確
但是想把它嚴格化時, 卻發現
他到底是什麼!?
而其中一個嚴格化的方向是把定義成函數, 然後等號採取函數相等
只是這個策略在R的數量是有限時直接fail, 因為係數不唯一
於是乎我就朝另外一個嚴格化的方向想:
自定義元素&自定義等號
所以這篇才會問說這個方向是否是
嚴格合法的
目前整合r大的想法, 如果你採取數學公設的基礎是ZFC集合論公設
只要你有
自定義集合跟等號時, 在證明他跟集合論公設是相容前
這些自定義的東西都是自爽(?, 或是說接受度因人而異
45F:推 Vulpix : 多項式不是函數、不是稿紙、不是綠豆糕。多項式函 11/19 21:59
46F:→ Vulpix : 數才是函數。 11/19 21:59
47F:→ Vulpix : 與其說是定義等號,更正確的說法是他把「什麼是相 11/19 22:01
48F:→ Vulpix : 等」講出來了,畢竟他的「定義」其實就只是說長相 11/19 22:01
49F:→ Vulpix : 一樣。多項式的定義不就是個長相嗎? 11/19 22:01
V大照你的說法, 你是"可以接受"多項式就是多項式, 長相就那樣, 不會不舒服
而即便接受了, 代數課本還是接著定義等號(如你說的什麼叫做長相相等), 因為
群環體
代數結構的定義本來就要奠基在有等號的結構
我一開始也欣然接受《他不是函數, 他就長得像那些的寫法的東西》這個說法
然後用這個說法去
定義出集合, 也定義出等號
於是我接著想, 既然都可以自定義, 那我也可以像(E2)那樣去就一個
現有的整數集合Z去定義新的等號
也就是說, 如果我接受了代數課本那種自定義R[x]與等號的邏輯, 而且承認他合法
那又是哪條公設or共識去說我在(E2)那樣
為Z去定義新等號是不合法的?
而到底合不合法, 目前討論起來我覺得跟我回P大的結論一樣:
---------------------------------------------------------
目前整合r大的想法, 如果你採取數學公設的基礎是ZFC集合論公設
只要你有
自定義集合跟等號時, 在證明他跟集合論公設是相容前
這些自定義的東西都是自爽(?, 或是說接受度因人而異
---------------------------------------------------------
不知道你怎麼看呢?
50F:→ recorriendo : 如果已經都知道多項式"長怎樣"那當然好辦 這裡定 11/20 01:33
51F:→ recorriendo : 義的重要性是在:假設我有兩個各自用很複雜命題定 11/20 01:33
52F:→ recorriendo : 義的環元素a,b 如果證明的某一步驟中我得到a=b 那 11/20 01:33
53F:→ recorriendo : 根據這個定義我便允許在之後的步驟裡寫ax=bx 就算 11/20 01:33
54F:→ recorriendo : 我根本不知道a,b "長怎樣" 11/20 01:33
55F:→ recorriendo : 這就是我前面說的這裡的定義只是一個語法層次的"證 11/20 01:37
56F:→ recorriendo : 明"的遊戲規則 11/20 01:37
57F:→ recorriendo : 你只是do the proof而不用柏拉圖主義式的認定a,b背 11/20 01:45
58F:→ recorriendo : 後有個"真正的長相" 11/20 01:45
59F:→ recorriendo : 所以也才會說這樣的證明是foundation-free 11/20 01:45
r大你這段推文的"定義"分別是指"長相"的定義還是"等號"的定義呢?
我詳細附註一次看有沒有誤會你的意思:
(
灰色是我補字,
紅色是疑問)
----------------------------------------------------------
如果已經都知道多項式"長怎樣"那當然好辦
這裡
長相定義的重要性是在:假設
(沒有長相定義的話)我有兩個各自用很複雜命題定
義的環元素a,b
(沒有長相定義的話還能定義R[x]嗎?)
如果證明的某一步驟中我得到a=b
(等號是自定義還是?)
那根據這個定義我便允許在之後的步驟裡寫ax=bx 就算
我根本不知道a,b "長怎樣"
這就是我前面說的這裡的定義只是一個語法層次的"證
明"的遊戲規則
你只是do the proof而不用柏拉圖主義式的認定a,b背
後有個"真正的長相"
所以也才會說這樣的證明是foundation-free
-----------------------------------------------------------
應該說我不太理解這一段推文是在形容下列那一種情形:
(1) 定義R[x]中元素的長相 & 定義等號
(2) 定義R[x]但是不定義元素長相(能這樣做!?) & 定義等號
(3) 定義R[x]中元素的長相 & 不定義等號
(4) 定義R[x]但是不定義元素長相(能這樣做!?) & 不定義等號
還是那段推文在表達說不管是(1)~(4)哪個選擇,
如果不能相容於其他數學公設(例如集合公設),
那就只是foundation-free的論證而已?
60F:推 TimcApple : 以下個人認知 11/20 09:47
61F:→ TimcApple : 定義等號 就是在區分「誰一樣 誰不一樣」 11/20 09:47
62F:→ TimcApple : 所有結構都是要定義等號的 有些沒定義只是因為顯然 11/20 09:47
63F:→ TimcApple : 不是不需要定義等號 11/20 09:47
64F:→ TimcApple : 你當然可以自定義等號 可是那就是不一樣的結構了 11/20 09:47
謝T大分享, 結合你跟r大的分享, 應該就是如下:
(1) R[x]確實是自定義元素與等號, 只是他有辦法跟集合論相容
(因為可化約成數列跟數列相等)
(2) 我重新定義Z的等號也是可以的, 只是有沒有辦法跟集合論相容就要驗證了
但是自定義等號並且沒證明跟集合論相容時, 對我來說還是有點難接受
因為等號的四公設的第四點: 對所有predicate P, 如果x=y, 我們都有P(x)=P(y)
很難檢查, 或是說很難有大家都認同的檢查方式(?
或許
自定義等號這件事情也沒必要遵守等號公設XDD
不過越來越哲學了QQ
65F:→ recorriendo : 舉個例子 在Z中令a為滿足 ∃p,q,r>0 p^a+q^a=r^a 的 11/20 10:00
66F:→ recorriendo : 最大數 今天費馬最後定理已經證明成立了 所以我們知 11/20 10:01
67F:→ recorriendo : 道a的真正長相就是2 在費馬最後定理證實之前我們就 11/20 10:04
68F:→ recorriendo : 是可以寫下上述a的描述但不知道a"真正長相"的處境 11/20 10:06
69F:→ recorriendo : (以上當然是在標準的Z上討論 如果是你自定義的Z理論 11/20 10:07
70F:→ recorriendo : 那a也未必是2了) 現在假設b是另一個用複雜語句描述 11/20 10:10
71F:→ recorriendo : 的整數 而我們剛好可以根據手邊既有的Z理論證明a=b 11/20 10:12
72F:→ recorriendo : (未必需要先發現a,b的真正長相才能證明a=b) 現在這 11/20 10:16
73F:→ recorriendo : 個定義就是在既有的Z理論上建立Z[x]等號的使用方式 11/20 10:17
74F:→ recorriendo : 就我這個情境而言 根據此定義 我寫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那邊我不太理解:
照你舉的例子是 a:=sup S, where
S := {x€Z│there exist p,q,r>0 s.t. p^x+q^x=r^x}
首先這種 {x€M│x has property P} 形式的集合, 不是依賴於
M的等號了嗎
而標準Z現在有等號所以S沒問題
之後你說如果藉由其他理論得到a=b, 這個
等號也是標準Z的等號
以上是你舉的例子都沒有矛盾, 但是我不懂你接下來說的跟上面的關係:
《現在這個
定義就是在既有的Z理論證明上建立Z[x]的等號的使用方式》
以及《根據此定義, 我寫ax
=bx就是合法》
綠色的定義是? 你有定義新東西嗎@@?
紫色的等號是? 還是標準Z的等號@@?
75F:→ recorriendo : 現在 重要的問題是:在Z理論上加入如此定義的Z[x]理 11/20 10:20
76F:→ recorriendo : 論是否會導致矛盾?要確認這一點是非常困難的 (理論 11/20 10:23
77F:→ recorriendo : 夠複雜的話哥德爾已經告訴你不可能只用該理論證明其 11/20 10:24
78F:→ recorriendo : 自身的一致性) 把所有理論化約到集合論的好處就是: 11/20 10:25
79F:→ recorriendo : 與其相信"數論是沒問題的"、"代數是沒問題的"、"在 11/20 10:26
80F:→ recorriendo : 數論中使用代數的結果是沒問題的" 我們只需相信ZFC 11/20 10:27
81F:→ recorriendo : 是沒問題的就夠了! 11/20 10:28
82F:→ recorriendo : 但是 化約到集合論只是一個選項 foundation-free的 11/20 10:32
83F:→ recorriendo : 意思是書的內容應該讓集合論柏拉圖主義者、其他基礎 11/20 10:33
84F:→ recorriendo : 的柏拉圖主義者、甚至非柏拉圖主義(工具主義)者都能 11/20 10:34
85F:→ recorriendo : 接受 (當然這是理想的情況 現實中書的內容多半已帶 11/20 10:35
86F:→ recorriendo : 預設作者的數學基礎立場) 11/20 10:36
以我的興趣跟涉獵應該到"化約到集合論"就夠了XD
目前聽起來只要能化約到集合論, 就不用自定義等號,
且只要默認
集合論那個唯一的等號是對的就好
聽你分享之後, 我目前把
合法定義成能化約到集合論, 我就很舒服了( ′-`)y-~
87F:→ recorriendo : 所以你灰色補字錯了 我指的是你一開始那個R[x]定義 11/20 10:46
88F:→ recorriendo : 那個R[x]等號定義的陳述當然是假設你已經有R的等號 11/20 10:59
89F:→ recorriendo : 但它沒有限定R等號是哪來 (集合論 還是... 還是你自 11/20 11:01
90F:→ recorriendo : 己的創新定義) 11/20 11:01
那邊可能你誤會了, 我是承認R有等號的(因為
前提已經說他是Ring)
我所謂的R[x]有沒有定義等號是指有沒有替
R[x]這個集合的元素定義等號
92F:→ PPguest : 對於R[x],我覺得你感興趣的集合是多項式函數,而不是 11/20 12:24
93F:→ PPguest : 多項式,因為你說在#R有限時係數不唯一。 11/20 12:24
94F:→ PPguest : 既然這樣,我們談論的等號就是 多項式函數的集合 的 11/20 12:25
95F:→ PPguest : 等號,而不是 多項式的集合 的等號. 11/20 12:25
96F:→ PPguest : 而描述 多項式函數的集合 的等號,可能會需要借助 多 11/20 12:25
97F:→ PPguest : 項式的集合,因此看起來好像有"重新定義等號"的情形, 11/20 12:25
98F:→ PPguest : 但實際上這並不是在重新定義 多項式的集合 的等號, 11/20 12:25
99F:→ PPguest : 單純只是在講 多項式函數的集合 的等號. 11/20 12:25
100F:→ PPguest : 就像E2,我們關心的是Z_2這個集合的等號,而不是Z的, 11/20 12:26
101F:→ PPguest : 因此也不會有"在Z上重新定義等號"的情況. 11/20 12:26
102F:→ PPguest : 以上只是個人的看法,不代表是真理 11/20 12:27
歡迎跟謝謝P大分享, 關於wiki你紅框的說法, 正是我在以前不細究就接受的說法
細究後就覺得很不嚴謹:
令P為多項式,
也可以寫成P(X), 但是P(X)不是多項式函數唷, X你不能代入值
接著你要代值的時候, 就可以對任何的x€R去evaluate P(x), 讓P(x)變成多項式函數
就是上面這段很不嚴謹, 因為他界定"多項式與多項式函數"的界線是
有沒有代值
但是
代值這個字根本沒有定義阿, 以函數f:A→B來說的話, 代值雖然可以這樣定義:
(1) 代值前: f, 函數
(2) 代值後: f(x), B中的元素
但是以wiki那段卻是: (i) 代值前: P, 多項式
(ii) 代值後: P(x), 多項式函數(從(2)看來應該是R的函數吧)
總之, 我覺得用"代值"來區分很不精確也沒必要
而也是我不能接受這樣的區別方式才會詢問
多項式不是函數, 到底是什麼?
也才有這篇的討論
103F:推 Vulpix : r大說的部分我不太熟悉,以前只接觸過範疇論,這個 11/20 12:53
104F:→ Vulpix : 好像也是數學基礎候選吧。另外關於整數a的問題,他 11/20 12:53
105F:→ Vulpix : 存在的話長相就是整數?最後我覺得z你原始的問題就 11/20 12:53
106F:→ Vulpix : 是「多項式函數vs多項式」這個典型的誤解而已。x、 11/20 12:53
107F:→ Vulpix : x^2、x^3都在Z/2Z上代表同一個函數,但他們是不同 11/20 12:53
108F:→ Vulpix : 的多項式。 11/20 12:53
是的V大, 我單純只是不明白「多項式函數vs多項式」的區別
在這篇問題以前, 我就認為他
自定義多項式集合R[x]與
自定義等號沒問題, 活了10年
直到最近思考: (1) R[x]裡面的元素a_n*x^n + ...+ a_0不是函數, 那是
《什麼》?
(2) 他自定義等號耶! 而且是
先定義完元素長相並且聲明
有個集合是收集所有這些長相, 然後
才定義等號
也就是這兩個問題以及其
定義邏輯, 我才會問:
(i) 元素/集合不用綁定等號囉? 即
《聲稱某個集合收集怎樣長相的元素》這個動作並不需要等號
而之後再自己去定義等號即可
(ii) 承(i), 那符合怎樣的條件才叫等號, 即等號的定義
而如果採取四大公設等號定義, 如何
嚴格的檢查第四點
(iii) 承(i)的順序, 現有的集合我都可以定義新等號囉?
而目前照r大的分享, 只要能化約成ZFC集合論, 就沒有(i)~(iii)的問題
如果
不能化約或是還沒證明可以化約,
(i)~(iii)合法與否就看個人接受度
畢竟就變成平行於其他數學基礎的語言了
110F:→ recorriendo : 突然想到有這本書 應該有把所有的東西解釋透徹(吧?) 11/20 13:00
111F:→ recorriendo : 補充一下 如果你是集合論柏拉圖主義者(大部分人) 那 11/20 13:56
112F:→ recorriendo : 其實你的日子很好過 反正接受所有東西都可化約成ZFC 11/20 13:57
113F:→ recorriendo : 然後shut up and do the proof就好了 上面那些就當 11/20 13:57
114F:→ recorriendo : 作是我個人的philosophical rant ^^ 11/20 13:58
115F:→ recorriendo : 不過z大你應該甚至不是搞純數的 也許你可以學學物理 11/20 13:59
116F:→ recorriendo : 學家們的名言shut up and calculate即可XD 11/20 14:00
第一次認識到原來自己是"集合論柏拉圖主義者"後援會會長XDDDD
我本來就對於太基礎的哲學覺得走火入魔, 不想碰QQ
只是我特別在意: (1) 既然你給我某個定義, 就要明確, 不能模稜兩可
(2) 某個論述的邏輯是P, 那我用同樣的邏輯來做事也要對
不然就有"
為什麼他能這樣做, 我就不能這樣做"
(1)就是反映我問的: 都定義了多項式集合R[x]了,他不是函數那是什麼
(2)就是反映我問的: 你都可以自定義等號了, 我為什麼不能
而且在意的原因大部分是
我怕我理解錯誤, 算是檢驗自己邏輯的一種方式
另外脫離學界很久了XDD, 會多少碰點數學是因為在業界做訊號處理
而這門學科在工程論文上的嚴謹度...Oh My God
我也很樂於shut up, 背起來超輕鬆! 但是工程上一堆見人說人話, 見鬼說鬼話的
推導以及理由我真的吞不下去( ‵□′)───C<─___-)|||
117F:推 TassTW : 我也覺得是「多項式函數vs多項式」這個典型的誤解 11/20 15:27
Hi, T大, 我的回覆同上面回V大那段
118F:推 Vulpix : 我的意思是課本「定義」相等這件事應該這樣理解: 11/20 19:46
119F:推 Vulpix : 筆誤,或者是一個多餘的定義。(但反正這仍然well- 11/20 20:09
120F:→ Vulpix : defined。) 11/20 20:10
V大你的意思是他在定義出這種長相的物件時, 自然就要給相等的定義了?
你覺得都製造出來並且收集成集合R[x]才去定義等號很怪?
121F:→ recorriendo : 應該說 如果書申明只給接受集合論為數學基礎的人看 11/20 21:39
122F:→ recorriendo : 那這種定義就是多餘的 反而該寫明的是每個概念如何 11/20 21:39
123F:→ recorriendo : '編譯'回集合論 11/20 21:39
124F:→ recorriendo : 反之如果書是foundation-less 那麼介定使用的符號 11/20 21:42
125F:→ recorriendo : 系統和公理後剩下的就都是符號遊戲了 11/20 21:42
foundation-less, free這些東西完全沒涉獵@@
好奇問一下r大: (1) 不同數學基礎間都不相容?(即定義自己的系統和公理後)
(2) 有沒有可能A系統證明費馬最後定理是對的, 但是B證明是錯的?
還是說整數系統如果相容於A系統, 那B系統就不可能有整數系統?
126F:推 cmrafsts : 我對等號的想法就是 在這邊不就是同樣的元素嗎? 11/21 04:20
127F:→ cmrafsts : 多項式這個集合應該是定義成infinte product of N_0 11/21 04:22
128F:→ cmrafsts : pieces of R的一個子集,再在上面定義運算吧? 11/21 04:22
129F:→ cmrafsts : 課本和維基那個寫法應該是想跟你說1.多項式是由R和x 11/21 04:25
130F:→ cmrafsts : 生成的環 2. 這些生成元之間是relation-free的。 11/21 04:26
131F:→ cmrafsts : 他也許並不想真的寫下一個最formal的定義。 11/21 04:26
132F:→ cmrafsts : 他並沒有重新定義等號,只是告訴你這些元素是在 11/21 04:29
133F:→ cmrafsts : infinite product中的東西。 11/21 04:30
c大你這段就是在說R[x]是定義成收集所有infinite sequence of R, 而>=某項後都是0
而等號就是採用
數列的等號
如果是這樣的話沒問題! 跟R[x]的嚴格化定義是一致的
134F:→ cmrafsts : 你也可以寫一個集合,收集某些長相,然後定義一個 11/21 04:30
135F:→ cmrafsts : 「等號」。你可以說Z/nZ是所有長得像[a],其中a是 11/21 04:31
136F:→ cmrafsts : 是整數的東西所成的集合,只是你要求[a]=[b] iff 11/21 04:31
137F:→ cmrafsts : n|a-b。在代數上就是generator和relation。 11/21 04:32
對, 這就是標準的equivalence relation跟equivalence class
而且"[a]=[b]"的這個等號本來就有定義(集合的等號)
先嚴格的寫下符號:
(Z , =): 皮亞諾公設定義出來的Z以及集合的等號"="
(Z/nZ, =): 對於a,b€Z, 藉由定義a~b := n│a-b & [a]:={b€Z│a~b}
Z/nZ := {[a]│a€Z}
其中"="也是集合的等號
我對(E2)的問題是, 我
能不能做以下這件事:
(Z, @): "@"是我
定義的新等號, where a@b := a~b
目前的
答案結論是:
(1) 可以, 因為可以化約成(Z/nZ, =)的語言
(2) 如果沒有檢驗(1), 那也可以, 只是就是平行集合論的數學語言
(3) 她明明就是(Z/nZ, =), 沒必要自找麻煩寫成(Z, @)
只是我後來發現
有理數的表示與等號根本就是(E2)的問題阿
我們不會寫" 1/2~2/4 & [1/2]=[2/4]", 而是直接寫
1/2=2/4
所以代表我如果要把(Z/nZ, =)寫成(Z, @)也可以吧? 只要有共識就好了
138F:→ cmrafsts : 因為relation-free,對一個R-algebra S,選一個元素 11/21 04:34
139F:→ cmrafsts : s,都有一個R[x]-->S把x送到s的R-alg morphism。這 11/21 04:35
140F:→ cmrafsts : 就是把多項式代值。把一個多項式變成一個S上的函數 11/21 04:36
141F:→ cmrafsts : 如果你的R=F_p,你的多項式當成R上的函數就會變成 11/21 04:37
142F:→ cmrafsts : 收集那些長相,不過 f=g iff x^p-x | f-g。 11/21 04:38
relation-free跟其他代數名稱完全沒涉獵就先不回應了, 謝謝!
143F:→ cmrafsts : 你的第四點應該不是用來檢查的,應該比較多是用來 11/21 04:39
144F:→ cmrafsts : 作為論證的。如果他會錯,就是你的P不是一個定義在 11/21 04:40
145F:→ cmrafsts : 該集合上的東西。 11/21 04:40
你講的"第四點"是指說等號公設第四點?
經過V大的推文我再去重看wiki, 發現第四點是萊布尼茲對於等號的
定義
所以如果定義出一個符號"="要說他是等號的話, 照定義不就是要檢查所有的predicate?
146F:推 Vulpix : 對初學多項式的國中生來說,多項式就是「那個form」 11/21 08:00
147F:→ Vulpix : 。然後老師開始說哪些多項式文字上不同但算是同一個 11/21 08:01
148F:→ Vulpix : ,例如1-x和1+(-1)x和-x+1等等。但是長大一點再回頭 11/21 08:02
149F:→ Vulpix : 想定義多項式的時候就…… 11/21 08:03
150F:→ Vulpix : 初次認識多項式的時候用的定義是先做出一個很大的 11/21 08:05
151F:→ Vulpix : 字串集合,然後用另一個很大的等價關係除掉。但這個 11/21 08:07
152F:→ Vulpix : 定義寫起來超麻煩(雖然是很直觀沒錯)。 11/21 08:08
153F:→ Vulpix : 所以代數課本們很多都用有限數列(或者說direct sum 11/21 08:23
154F:→ Vulpix : )來定義多項式,並將(0,1,0,0,...)稱為x。 11/21 08:25
155F:→ Vulpix : 用direct sum的好處是不用再用等價關係除一次,本身 11/21 08:26
156F:→ Vulpix : 就已經具備了加法結構(在Ab範疇裡做direct sum)。 11/21 08:28
157F:→ Vulpix : 要乘法的話就我們再追加定義即可。 11/21 08:29
欸V大你說的"很大的字串集合/等價關係除掉/direct sum/(0,1,0,0,...)稱作x..."
這些東西有reference可以參考嗎?
第一次看到這定義所以對你說的"直觀卻很麻煩"沒有感覺@@
158F:推 a23200674 : 第一個問題,簡單的例子應該可以舉在整數上的同餘? 11/21 13:53
159F:推 a23200674 : 我們去訂說怎樣的東西叫做相等 11/21 13:56
a大你的回應是認同我回c大的那樣嗎? 即可以自定義等號
複製如下:
---------------------------------------------
(Z , =): 皮亞諾公設定義出來的Z以及集合的等號"="
(Z/nZ, =): 對於a,b€Z, 藉由定義a~b := n│a-b & [a]:={b€Z│a~b}
Z/nZ := {[a]│a€Z}
其中"="也是集合的等號
我對(E2)的問題是, 我
能不能做以下這件事:
(Z, @): "@"是我
定義的新等號, where a@b := a~b
目前的
答案結論是:
(1) 可以, 因為可以化約成(Z/nZ, =)的語言
(2) 如果沒有檢驗(1), 那也可以, 只是就是平行集合論的數學語言
(3) 她明明就是(Z/nZ, =), 沒必要自找麻煩寫成(Z, @)
只是我後來發現
有理數的表示與等號根本就是(E2)的問題阿
我們不會寫" 1/2~2/4 & [1/2]=[2/4]", 而是直接寫
1/2=2/4
所以代表我如果要把(Z/nZ, =)寫成(Z, @)也可以吧? 只要有共識就好了
---------------------------------------------
160F:推 TimcApple : 這樣說吧 集合論裡面那個「等號」 11/21 14:10
161F:→ TimcApple : 是帶有公設的等號, (Q2)的(4) 不是拿來檢查的 11/21 14:11
162F:→ TimcApple : 而是直接相信這樣是對的 11/21 14:11
集合論的等號會符合四個等號公設是OK的!
我所謂要檢查是如果
自定義等號的話:
(1) 可以嗎
(2) 如何檢查(Q2)-(4)
163F:→ TimcApple : 其他的等號 都只是自定義的 equivalence relation 11/21 14:12
164F:→ TimcApple : 當你定義完 relation 之後, 可以把它給 quotient 掉 11/21 14:13
165F:→ TimcApple : 例如在 Z 中設計 a~b if 5|a-b 11/21 14:14
166F:→ TimcApple : 那就可以做出一個 C = Z/~ 11/21 14:14
167F:→ TimcApple : 此時 C 上面的元素 就能套用集合論的 = (4) 來使用 11/21 14:15
168F:推 TimcApple : 所以你可以說 除了ZFC 我們沒有自定義過等號 11/21 14:21
169F:→ TimcApple : 只有先等價關係 然後除掉而已 11/21 14:22
確實在集合論中其中一個Path是:
(1) 只有一個等號"="
(2) 其他的就是equivalence relation "~"
只是承你說的"其他的等號 都只是自定義的 equivalence relation"
我(E2)就是在討論這件事情: 我們
《能不能說(2)的"~"是一個自定義等號》
假設可以的話, 首先我不知道如何檢查(Q2)-(4)
再來針對"能不能, 需不需要"的討論就是我回覆c大的, 複製過來:
---------------------------------------------
(Z , =): 皮亞諾公設定義出來的Z以及集合的等號"="
(Z/nZ, =): 對於a,b€Z, 藉由定義a~b := n│a-b & [a]:={b€Z│a~b}
Z/nZ := {[a]│a€Z}
其中"="也是集合的等號
我對(E2)的問題是, 我
能不能做以下這件事:
(Z, @): "@"是我
定義的新等號, where a@b := a~b
目前的
答案結論是:
(1) 可以, 因為可以化約成(Z/nZ, =)的語言
(2) 如果沒有檢驗(1), 那也可以, 只是就是平行集合論的數學語言
(3) 她明明就是(Z/nZ, =), 沒必要自找麻煩寫成(Z, @)
只是我後來發現
有理數的表示與等號根本就是(E2)的問題阿
我們不會寫" 1/2~2/4 & [1/2]=[2/4]", 而是直接寫
1/2=2/4
所以代表我如果要把(Z/nZ, =)寫成(Z, @)也可以吧? 只要有共識就好了
---------------------------------------------
170F:推 TimcApple : 另外提一下 "0.5在Z裡面" 這句話 11/21 14:42
171F:→ TimcApple : 當你定義 0.5 的時候, 事實上實數 R 已經出來了 11/21 14:43
172F:→ TimcApple : 因此你是在 R 內部討論 0.5 有沒有在 Z 裡面 11/21 14:43
173F:→ TimcApple : 而只要 R 的相等有定義(本來就有定義 因為它是集合) 11/21 14:43
174F:→ TimcApple : 那這句話說法就沒問題 可以判斷 11/21 14:43
175F:→ a23200674 : 若兩個數學對象在“各個方面都相同”,則稱他們是 11/21 14:44
176F:→ a23200674 : 相等的。這就定義了一個二元謂詞等於,寫作「 =」 11/21 14:44
這文字上當然可以接受, 至少在我詢問
R[x]到底是什麼之前都是這麼接受的XD
只是問了之後, 就有寫在樓下P大的那兩個分支討論
177F:→ PPguest : 多項式和函數應該都有各自的定義.這個能接受的話應 11/21 18:22
178F:→ PPguest : 該就沒問題了吧(?) 11/21 18:23
對阿, 只是會有這個討論就是我認為代數課本還有WIKI上的多項式的定義
怪怪的
(1) 如果不怪, 那我也可以自定義等號囉
(2) 如果怪, 那又是什麼
所以才會有針對(1), (2)的一堆討論XD
180F:→ a23200674 : 這幾個為什麼需要定義等號才能討論? 11/21 23:30
因為原本我是照粗淺的定義:
(1) x屬於S := 存在s屬於S 使得 x=s
(2) A包含B := 對於所有的b€B, 都存在a€A 使得 b=a
(3) 子集 := blabla
(4) 元素個數 := blabla
但是之後我發現(1)中根本
循環定義, 因此開始追本溯源
即便以集合論為基底, 根本也
沒有"屬於"的定義
查了一些資料, 目前最能接受的是:
集合公設裡面的"屬於"只是一個符號(雖然意義上代表元素裡面的成員)
而這個符號具有怎樣的性質, 就是其他公設所賦予的
舉例來說為什麼" x€{x} "是對的, 因為他有
給定€這個符號以及
axiom of pairing
=====================P幣結算=================================================
不好意思因為身家有限, 之後討論的版友就不答謝P幣了
以下名單與金額是我用
稅後總額3000加入四個條件去計算的:
(1) 照推/→文行數的比例分總額
(2) 小於100的給100
(3) 大於1000的給1000
(4) xcycl大以回文的方式, 算30行
名單與金額(稅後):
LimSinE: 100
recorriendo: 1000
PPguest: 272
Vulpix: 415
FanFlyAway: 100
TimcApple: 286
TassTW: 100
cmrafsts: 286
a23200674: 100
xcycl: 429
謝謝大家的分享與討論~^^
=============================================================================
182F:→ PPguest : 這是英文wiki對一般多項式的定義,原po也無法接受嗎? 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 : 左邊ai在第i個位置,對應到右邊,ai在x^i係數的位置 11/22 11:25
185F:→ PPguest : 個人覺得兩者是"一樣"的,能接受左邊的話,沒道理右邊 11/22 11:27
186F:→ PPguest : 的就無法接受.會不會是對右邊的型式想太多,加了料? 11/22 11:30
187F:推 PPguest : 個人覺得代數課本對等號的"定義",只是因為怕讀者搞 11/22 11:42
188F:→ PPguest : 混,所以補充說明,直觀得覺得在定義多項式時,等號就 11/22 11:44
189F:→ PPguest : 內含在裡面了,所以也沒有所謂自定義等號 11/22 11:45
我是很不喜歡把問題歸類到"接受度"的層面, 因為長久以來我認為有
明確定義的東西
無關接受度, 只有對錯之分
而今天"多項式a0+a1*x+a2*x^2+...+an*x^n"到底是什麼, 讓我有接受度的疑義
因此我才會認為是
定義我沒搞清楚, 所以才會想問他是《什麼》
回頭來說"(a0,a1,a2,...,an)和a0+a1*x+a2*x^2+...+an*x^n"這件事
我會覺得大多數定義還是寫成右邊是為了"保留有
代值的空間"
但是一開始就說他可以代值, 又會變成函數
所以才會有
語言敘述上的模糊地帶
(定義上是左邊tuple/sequence, 但是隨時會當成function)
至於自定義等號這件事情我還是覺得有耶
(1) 以(a0,a1,a2,...,an)來看:
(i)以ZF集合論來看: 就只有唯一的等號, 而數列是函數, 函數相等的定義所採用的
的等號就是ZF集合論那個等號
(ii) 以"符號"來看: 兩個tuple相等單純就
自己定義成是每一項相等
(2) 以a0+a1*x+a2*x^2+...+an*x^n來看:
(i) 化約成ZF集合論, 即回到(1)-(i)
(ii) 以"符號"來看: 兩個多項式相等單純就
自己定義成是每一項相等
190F:→ PPguest : 抱歉用了你不喜歡的詞,因為你說覺得怪怪的,所以就想 11/22 20:22
191F:→ PPguest : 說你還無法接受那個定義.看到(2)-(i),是否代表你現 11/22 20:23
192F:→ PPguest : 在覺得那個定義已經是明確的定義? 11/22 20:28
欸欸誤會啦, 我反而是認同你問我"是否無法接受", 所以我才說這已經是接受度的問題了
而我本身不喜歡接受度的問題就是如上面說的, 在我的邏輯中, 如果都嚴格定義也接受
了這個定義, 那後續就只剩對錯, 無關接受度了
而今天這系列問題是在我自行思考"
多項式到底是什麼"時, 竟然會回推到接受度的問題,
就是一堆"這樣寫合不合法", "我能這樣定義嗎"的問題
而這些思考結果自然會讓我檢討"是不是我哪裡搞錯/複雜了"
至於上面(2)-(i)要表達的是在我接受"
能化約成ZF集合論就是正確的"這個事實的話
那(2)-(i)的脈絡就OK
不過現在我也能接受(2)-(ii)了XDDDD 反正討論下來大部分都是要細究數學建構, 邏輯論
之類的, 我本來就沒涉獵只是閱讀而已, 就接受很OK
※ 編輯: znmkhxrw (59.102.225.191 臺灣), 11/23/2021 00:47:20
193F:→ recorriendo : 偷偷說 接受度問題到底都會碰到的 就算全部化約成 11/23 08:44
194F:→ recorriendo : 集合論 最後還是得卡在接不接受large cardinal 11/23 08:44
195F:→ recorriendo : 集合論柏拉圖主義就是指無條件接受集合論宇宙(set 11/23 08:45
196F:→ recorriendo : -theoretic universe)的存在 11/23 08:45