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本帖最后由 春风晚霞 于 2019-11-4 21:44 编辑
1638年伽利略在他的《两种新科学的对话》一书中提出了如下困惑:“首先,部分数属于平方数,其它则不是;因此,所有数,包含平方数和非平方数的和必定大于单独的平方数。然而,对于每个平方数有且只有一个对应的正数平方根,且对于每个数都必定有一个确定的平方数;所以,数和平方数不可能某一方更多。”
首先我们把伽利略之惑翻释成如下命题:
已知集合A={自然数}={1,2,3,……,n,……};集合B={所有自然数的平方}={1^2,2^2,3^2,……,n^2……},求证A中的元素与B中的元素一样多。
证明:很明显B是A的真子集。现在我们证明A,B中的元素一样多(即A,B等势),建立A,B间的映射f:A→B,n→n^2。所以对任给n∈A,存在唯一的n^2∈B与之对应,同理;对任意的n^2∈B,存在唯一的n∈A与之对应,所以f:A→B:n→n^2是A,B间的一个一一对应(中学教科书称作映射)。所以A中的元素与B中的元素一样多(即A,B等势)。
注:证明两个集合等势的关键是建立两个集合的一一对应关系,主要的方法是元素考察法。 |
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