两无穷数集A与B是否分别包含同样多(个)元素?若A的所有相应数y=f(x)分别与B的所有元x一一对应成双配对“结婚”后,A还多出一数y≠f(x)“单身”而没能与B的元素x成双配对,显然就表明A比B多包含了一个元素,若还多出无穷多个数y≠f(x)“单身”,就表明A比B多出无穷多个元素。总之,若B的所有元x与A的一部分——真子集的各数y一一对应,就表明A至少比B多含一个元素。康脱就断定无理数比自然数多;…。
两集不对等的原因是一集至少比另一集多或少一个元素。两集不对等就更谈不上相等。
奇数集A:1,3,5,...,2n-1,...
B:2,4,6,…,2n,…
数学内的正自然数集N=A∪B是由A(或B)增添B(或A)而得的A(或B)的真扩集。
百年集论断定无穷数集A或B的各元都可与N的所有元2n-1、2n(N内有奇数2n-1和偶数2n)一一对应成双配对。其实这是重大的百年之误!
上面3个数列一目了然地显示横线下的B各元2n都有2个对应数2n、2n-1∈N且所有对应数组成的集是N,所以显然N的元素2倍于B的元素。
形成鲜明对比的是A的元素与B的元素就一样多。
P={0,1,2}与Q=P∪{3}的一部分P对等,就不可与Q对等了。同样,原B各元与N的一部分B各元一一配对了,哪还来多余的数与N另一部分A各元相配对?显然A有多少(个)元素,N就比B多多少(个)元素。故凡~B的集都不可~N。
关键是N的任何一部分E的各数均有与己相同的对应数∈E,若E内有数再与N的另一部分的数相对应,那就是重复对应了。
B的各元2n=y均有对应数n与其成双配对;所有对应数n组成的D~B,而不可~N,从而更谈不上有D=N。可见无穷集D={1,2,3,…,n,…}~B与B一样是N的真子集!关键是D的各元n全都有“对象”2n∈N的一部分B了,从而全都不能与N的另一部分A的各元2n-1“搞对象”。否则就是“搞重婚”。即D的n不可既与2n∈B相对应而又同时与2n-1∈A相对应。否则就不是“一对一”而是“一对二”的对应了。
所以中学数学断定D=N,是使康脱误入歧途的重大错误。不明此真相的数学教师以讹传讹误人子弟。
自然数公理断定:数学内的所有正自然数组成的N的各元素n均有同属N的对应数2n>n即:N的任何元n<2n∈N。其实这是使康脱误入歧途的重大病句!
数学常识:“集D的任何数x”中的x可取D的任何(所有)数,即D的所有数都由此x代表。反复强调:若代数式y>x中的x代表D的任何正数,则此式所代表的内容之一:有数y>D的任何正数。
“无穷集D=(1,2)的任何元x<1.1x=y”明确表达有D外数y>D的任何(所有)元x(式中x可一个不漏地遍取D的一切数使代表数的y>x必可一个不漏地遍比D的所有x都大);同样,“D的任何元x<1.1x=y∈D”明确表达D内有数y>D的所有元x——病句!同样,“N的任何元n<y=2n∈N”是一目了然的重大病句:N中有数y>N的任何(所有)元n——百年“ N的各元n可与N的真子集B的各元2n一一配对”就是建立在此病句之上的病上加病的病态理论。
关键是对数学表达式所表达的内容不能只有一知半解,对式中各字母的含义不能只有一知半解。
“任意一个”是全称量词,对任意一个自然数n都有n<y=2n就是对所有自然数n都有…。说对于无穷集N的一切数n都有对应数y=n+1比n大,不就是说有数y>N内一切数n吗?不少人为了分数而扼杀自己的正常思维能力。
在N内取值的y =2n > n = 1,2,3,…
中的自变量n能遍取N的一切数吗?此式一目了然地表达N内有数y>右边数列的一切数n。所以式中数列不可包含N的一切数!即y=2n 的定义域≠N!即并非N的任何数都能由2n∈N 中的n代表。
对占统治地位的集合论,1908年著名数学家庞加莱富有远见卓识、高瞻远瞩地作出极其惊人的超凡越圣的伟大科学预见:“下一代人将把(康脱尔的)集合论当作一种疾病,而且人们已经从中恢复过来了。”(张锦文等,连续统假设,辽宁教育出版社,1988:20)。
详论见获中国教育学会一等奖的文献[1]。关键是N内有最大自然数n使2n等不∈N!
周光召精辟指出:“中国目前最需要的是颠覆性创新。”(南方周末报,2007.12.6,A8)
参 考 文 献
[1]黄小宁,50字推翻五千年科学“常识”:无最大自然数,科技信息[J],2007年第36期:31.
[2]黄小宁,“最伟大创造之一”的康脱集论最让数学脱离健康,见:中华素质教育理论与实践新探(4)[C], 北京:中国戏剧出版社,2006.2:423.
[3]黄小宁,y=1010 x的值域与定义域有极显著区别——
近似计算等常识推翻“标准实数完备”定理[J],数学教学研究,2002(2):42。
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