自然數公理系統為什麼不是完備的

2025-04-16 13:25:10 字數 980 閱讀 1946

1樓:原谷夢桓衍

一、0是自然數;

二、每乙個確定的自然數a,都有乙個確定的後繼數a'

a'也是自然數(數a的後繼數a'就是緊接在這個數後面的整數(a+1)。例如,1'=2,2'=3等等。)

可是僅有這兩個公理還不夠完整地描述自然數,因為滿足這兩條的有可能不是自然數系統。比如考慮由。

構成的數字系統,其中1的後繼為0。這不符合我們對於自然數系統的期望,因為它只包含有限個數。因此,我們要對自然數結構再做一下限制:

三、0不是任何自然數的後繼數;

但這裡面的漏洞防不勝防,此時仍不能排除如下的反例:數字系統。

0,1,2,3,其中3的後繼是3。看來,我們設定的公理還不夠嚴密。我們還得再加一條。

四、如果b、c的後繼數都是自然數雹賣a,那麼b

c;最後,為了排除一些自然數中不應存在的數(如。

同時也為了滿足一會兒制定運算規則的需要,我們加上最後一條公理。

五、設s⊆n,且滿足2個條件(i)0∈s;(ii)如果n∈s,那麼n'∈s。則s是全體自然數的集合,即s=n。(這條公理也叫敬殲歸納公理,保證了數學歸納法的正確性)

注:歸納公理可以用亮肆衝來證明0是唯一不是後繼數的自然數,因為令命題為「n=0或n為其它數的後繼數」,那麼滿足歸納公設的條件。

若將只考慮正整數,則公理中的0要換成1,自然數要換成正整數。

2樓:潘雨竹殳之

皮亞諾公理可能每個書上說的不一樣,但是本質是一樣的握蘆沒。

它是乙個基於書裡邏輯的系統,只有乙個常量0,沒有什麼1,2,3,4等等的。

所謂的1,2,3,4等等自然數,不過是利用0進行後譁配繼運算得到的合法的段納公式,例如,如果把後繼運算記作s,那麼1可以看做s0,2就是ss0。而所謂的1,2,3,4等,不過是這些公式s0,ss0,..的簡寫。

所以:要把1,2,3等看做「公式」,而不是「數」。

而,根本不是乙個合法的公式,不是這個系統裡的東西。談不上系統的「性質」之類的。

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