Сравнение действительных чисел или упорядоченность

1. Для любого действительного числа  определено одно из соотношений:

а)

б)

в)

2. Если  и , то ; .

3. Если , то говорят, что число  больше  и пишут .

4. Для любых двух действительных чисел и  установлено одно из соотношений:

а) ;

б) ;

в) .

5. Отношение  обладает таким свойством: если  и , то .

6. Отношение  обладает таким свойством: а) если  и , то .

 б) если , то .

Причем, это выполняется .

Замечание1. Вместо  пишут также .

2. Запись  (или ) означает, что либо , либо  ().

3. а) Соотношения , , ,  называются неравенствами.

 б) Соотношения ,  называются строгими неравенствами.

Непрерывность действительных чисел (принцип Дедекинда)

Юлиус Вильгельм Рихард Дедекинд (1831 – 1916) – немецкий математик, дал обоснование теории действительных чисел.

Пусть  и  – два множества, состоящие из действительных чисел. Тогда, если для любых чисел , выполняется неравенство , то существует хотя бы одно число , такое что  выполняется неравенство: .

Другими словами: множество действительных чисел непрерывно, в нем нет пробелов.

 

Аксиома Архимеда

Архимед (  287– 212 лет до н. э.) – древнегреческий ученый.

Каково бы ни было число , которое больше , т.е. .

Перечисленные свойства являются аксиомами действительных чисел.

 

Дополнительные свойства действительных чисел

Рассмотрим далее свойства, которые выполняются .

1. Число  является решением уравнения .

Доказательство

1) Прибавим к левой и правой частям уравнения  число , получим .

2) Используя переместительное и сочетательное свойства сложения, перепишем выражение .

3) На основании 4 свойства сложения действительных чисел можно написать .

4) На основании 3 свойства сложения действительных чисел выражение примет вид или .

5) Для существования решения нужно проверить, что число  является решением уравнения.

а) Подставим в уравнение  число .

б) Получим  или , или .

в) Тогда  или  – решение уравнения .

ч. т. д.

Замечание. Число  называется разностью чисел  и  и пишется .

2. Число  является решением уравнения , если .

Доказательство

1) Домножим обе части уравнения  на число , получим , или , или  в соответствии с 1 и 2 свойствами умножения действительных чисел.

2) В соответствии с 4 и 3 свойствами умножения действительных чисел можно записать  или .

3) Осуществим проверку:

а) Подставим число  в уравнение .

б) Получим , или , или .

в) Затем  или  – решение уравнения .

ч. т. д.

Замечание. Число  называется частным чисел  и  и обозначается  или , .

3. Если , то .

Доказательство

1) Так как , то  или  на основании 3 свойства сравнения действительных чисел.

2) Прибавим к обеим частям неравенства число , получим .

3) Используя переместительный, сочетательный законы, 4 и 3 свойства сложения действительных чисел, можно записать , или , или .

ч. т. д.

Замечание. а) Если , то ;

   б) Если , то .

4. Если  и , то .

Доказательство

1) Пусть  и .

2) Прибавим к обеим частям первого неравенства число , а к обеим частям второго неравенства число ; с учетом свойства сравнения 6(б):  и .

3) С учетом переместительного свойства сложения:  и .

4) С учетом свойства сравнения 6(а):  (, то ).

ч. т. д.

5. Если  и , то .

Доказательство

1) Так как , то  (с учетом дополнительного свойства 3) или  (в соответствии с замечанием №1 свойств сравнения).

2) Так как , то  (в соответствии с замечанием №1 свойств сравнения).

3) Рассмотрим два неравенства  и .

4) С учетом дополнительного свойства 4 можно записать  или  при использовании 3 или 2 свойств сравнения действительных чисел.

ч. т. д.

6. .

7. Если , то .

8. .

9. Если  и , то .

Доказательство

1) Так как , то  с учетом замечания к дополнительному свойству 3.

2) Известно, что если  и , то  на основании 2 свойства сравнения действительных чисел.

3) Тогда, если  и , то , или , или  (с учетом замечания (б) дополнительного свойства 3).

ч. т. д.

10. Если  и , то .

Доказательство

1) Так как , то  на основании замечания (б) к дополнительному свойству 3.

2) В силу дополнительного свойства 9, если  и , то  или .

ч. т. д.

11. Если , то .

Доказательство

1) Если , то , тогда  в силу дополнительного свойства 10 или .

2) Если , то , тогда  или  в силу свойства сравнения 2.

ч.т.д.


 


Модуль

Тема №1


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: