康托对角线法

来源:互联网 发布:大数据带来的改变 编辑:程序博客网 时间:2024/04/29 06:14

集合论创始人康托尔运用了对角线法证明了实数集的基数大于自然数集的基数,为不可数无穷集,这个证明非常的有名,下面将康托尔的证明方法简单的叙述一下:
   假设[0,1]区间的实数可数,则所有的实数便可排列成为一个数列a1,a2,a3,a4,a5,.........an..........
   将所有的实数全都表示成为无穷小数的形式:
  a1=a(11)a(12)a(13)a(14)...........a(1n)..........
  a2=a(21)a(22)a(23)a(24)...........a(2n)..........
  a3=a(31)a(32)a(33)a(34)...........a(3n)...........
  a4=a(41)a(42)a(43)a(44)...........a(4n)...........
  .................
  在上述的小数表示方法中,每一个 a(ij)都是0,1,2......9中的一个数.
  现在做一个新的小数b=b1b2b3b4b5b6..........令b1不等于a(11),b2不等于a(22),b3不等于a(33)b4不等于a(44)...........且b(i)为不等于0或9的任意一个数.
  现在问这个小数b是否在上面的那个数列中呢?由b1不等于a(11)可知b不等于a1,b2不等于a(22)可知b不等于a2,b3不等于a(33)可知b不等于a3,b4不等于a(44)可知b不等于a4.........依此类推,可知这个新小数b不会与上述数列中的任何一个实数相等,但b确实是在[0,1]之中,因此说明上述的数列之中不能包含有全部的实数,所以实数不可数.这就是康托尔著名的对角线法.
   也许有人会说:既然b是一个不在上述数列中的一个新的小数,那就说明上述的数列中并不能包含有全部的实数,它只是实数集的一个子集,是实数集的一部分,康托尔说:对,所以说,你是不能将实数集之中的所有实数一一列举出来的,所以实数是不可数的.
   其实,康托尔的这种列举实数的方法只能是列出来实数集之中的一小部分实数,有绝大多数的一部分实数是不能用这种方法一一列举出来的.但是,用这种方法不能将实数集之中的所有实数一一列举出来,就能说明用其他的方法也不能将实数集之中的所有实数全部的一一列举出来吗?
   也就是说:只要你能创造出来一种全新的方法,能够用这种方法将实数集之中的所有实数一一的列举出来,那么所有的实数便可以与自然数形成为一一对应,从而证明实数也是可数的.

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