1+1=? 是-么 。。

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如何明1+1=?
如何明1+1=?
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满意答案&LV有这个必要吗? 如果你期待这里有哥德巴赫猜想的完整明,我只能说哥们儿你失望了。我说的 1 和 2 可都是纯粹的自然数。你开始不屑一顾了吧:1 + 1 = 2 不是显然的吗?可是你是否考慢,以前学几何的时候,我们总是从一些公理开始,逐渐推出需要的结论。然而,代数的学习却不是这样。我们有的是加法表和乘法表,而这些表早已成为计算的直觉刻在脑子里。一个靠直觉构建起来的体系似乎不太让人觉得可信。如果连 1 + 1 = 2 这样简单的算式都无法明,那么所有经由此类运算得到的结果都是不可信的,至少是不科学的。看来,我们需要挖掘一些比 1 + 1 = 2 更基本的东西。 什么是 1,什么是 2? 在明之前,首先我们要明白什么是自然数,什么是加法。类似于几何的公理化理论体系,我们需要提出几个公理,然后据此定义自然数,进而定义加法。 先来定义自然数。根据自然数的意义(也就是人类平时数数时对自然数的运用方法),它应该是从一个数开始,一直往上数,而且想数几个就可以数几个(也就是自然数有无限个)。据此我们得到以下公理: 公理 1. 0 是一个自然数。 公理 2. 如果 n 是自然数,则 S(n) 也是自然数。 在这里, S(n) 就代表 n 的“后继”,也就是 n 往上再数一个。没错,我们平时所说的 0, 1, 2, 3, ,无非就是表示上述这种叫做“自然数”的数学对象的符号而已。我们用符号“0”来表示最初的那个自然数,用“1”来表示 0 的后继 S(0),而 1 的后继 S(1) 则用符号“2”来表示,等等。 可是仅有这两个公理还不够完整地描述自然数,因为满足这两条的有可能不是自然数系统。比如考虑由 0, 1, 2, 3 构成的数字系统,其中 S(3) = 0(即 3 的后一个数变回 0)。这不符合我们对于自然数系统的期望,因为它只包含有限个数。因此,我们要对自然数结构再做一下限制: 公理 3. 0 不是任何一个数的后继。 但这里面的漏洞防不胜防,此时仍不能排除如下的反例:数字系统 0, 1, 2, 3,其中 S(3) = 3。看来,我们设置的公理还不够严密。我们还得再加一条: 公理 4. 若 n 与 m 均为自然数且 n ≠ m,则 S(n) ≠ S(m)。 也就是说,互不相同的两个自然数,它们各自的后继也是两个不同的数。这样一来,上面说到的反例就可以排除了,因为 3 不可能既是 2 的后继,也是 3 的后继。 最后,为了排除一些自然数中不应存在的数(如 0.5),同什为了满足一会儿制定运算规则的需要,我们加上最后一条公理。 公理 5. (数学归纳法)设 P(n) 为关于自然数 n 的一个性质。如果 P(0) 正确, 且假设 P(n) 正确,则 P(S(n)) 亦真实。那么 P(n) 对一切自然数 n 都正确。 有了这以上的努力,我们就可以这样定义自然数系了:存在一个自然数系 N,称其元素为自然数,当且仅当这些元素满足公理 1 - 5。 什么是加法? 我们定义,加法是满足以下两种规则的运算: 1. 对于任意自然数 m,0 + m = m; 2. 对于任意自然数 m 和 n,S(n) + m = S(n + m)。 有了这两条仅依赖于“后继”关系的加法定义,任意两个自然数相加的结果都能确定出来了。 如何明一加一等于二? 至此,我们可以明 1 + 1 = 2 了: 1 + 1 = S(0) + 1 (根据自然数的公理) = S(0 + 1) (根据加法定义 2) = S(1) (根据加法定义 1) = 2 (根据自然数的公理) 事实上,根据加法的定义,我们不但可以明每一个加法等式,还可以进一步明自然数的加法结合律和交换率等一般规律。类似于加法的定义,还可以定义自然数的乘法并据此明乘法的结合律、交换率和分配率等。如果大家对这方面问题感兴趣的话,可以看看参考文献[1]. 看到这里,不知道你会不会有一种如释重负的感觉。原来,我们所知道的关于数学的一切,关于人类认识世界的一切,都不是建立在直觉之上,而是在接受几个公理的条件下通过理性的方法推导出来的。同时或许你还会有一种自由的感觉:正如你可以不接受欧几里得的公理而构造自己的几何体系一样,你也可以不接受上面的几个公理而建立自己的一套关于数的体系。你可以建立无数种奇奇怪怪的体系。不过如果是为了解释自然的话,至少从目前的角度看,现有的这套还是更好一些。 一些历史背景 上面所说的公理 1 - 5 便是著名的皮亚诺公理,它是意大利数学家皮亚诺在 1889 年发表的。虽然描述这套公理体系的数学语言发生过不少变化,但这套体系本身一直延用至今。1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1×0+1=为什么等于30,不是等于1吗?
第一行末尾的1和第二行末尾的1应是一个整体11第二行末尾的1和第三行末尾的1也应是一个整体11第三行中1×0=0共2个11,8个1,1个0,和为30.
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