• Обязательна ли геометрия в высшей математике?

    @GavrilovMT
    Можно

    При изучении высшей математики вполне можно обойтись без знания школьной геометрии. Обычно на технических специальностях в высших учебных заведениях проходят аналитическую геометрию, которая почти полностью основана на алгебре, т.к. все построения возможно провести в той или иной координатной системе с использованием аналитических соотношений.

    Чтобы полноценно изучать математику, советую начать с оснований — освоить математическую логику, теорию множеств, затем основы алгебры и математического анализа. Все математические теоремы можно доказать, используя только аксиомы и математическую логику. Построение математики при этом получается абстрактным, без апелляции к наглядности; с применением формул, но без использования чертежей.

    Геометрию также можно развивать на абстрактно-аксиоматической основе, используя аксиомы Евклида и его последователей — здесь могу посоветовать книгу Д. Гильберта «Основания геометрии». Но получаемая при этом теория довольно сложна, и в большинстве исследований, не связанных непосредственно с основаниями математики, сейчас применяют аналитическую геометрию и её ответвления, а не ту геометрию, которую изучают в школе, основываясь на аксиомах Евклида. В двух или трёх измерениях обе точки зрения на геометрию дают эквивалентные результаты, а при изучении пространств, обладающих четырьмя и более измерениями, почти исключительно используется аналитическая теория. Исследования, которые пытались бы обобщить аксиомы Евклида на число измерений, большее трёх, относятся скорее к математической экзотике, чем к «мейнстриму».
    Ответ написан
    Комментировать
  • Почему в множестве натуральных чисел имеется лишь одна точка згущения?

    @GavrilovMT
    Точкой сгущения (или предельной точкой) множества X (будем предполагать, что X является подмножеством множества R действительных чисел) является любое число P, в любой окрестности (P–d, P+d) которого содержится хотя бы один элемент множества X, отличный от P (d — произвольное положительное действительное число). При этом точка сгущения не обязана быть элементом множества X. В смысле данного определения множество натуральных чисел N не имеет ни одной точки сгущения, так как для любого действительного числа S существует непустая окрестность (S–d, S+d), в которой нет ни одного натурального числа, отличного от S. Если же рассматривать N как подмножество расширенного множества Ř (которое получается из R добавлением к нему двух т.н. несобственных чисел –/infty и +/infty, т.е. минус бесконечность и плюс бесконечность), то единственной точкой сгущения для N становится +/infty, поскольку в любой окрестности этой точки (d, +/infty) (где d — произвольное действительное число) имеются натуральные числа (которые, очевидно, не равны +/infty). Это следует из того факта, что множество натуральных чисел не ограничено сверху, то есть существуют сколь угодно большие числа из N. Также можно заключить, что –/infty не является точкой сгущения для N, поскольку, например, окрестность (–/infty, 0) не содержит натуральных чисел, ибо натуральные числа не бывают отрицательными.

    Также следует отметить, что понятие точки сгущения множества и понятие предела последовательности в общем случае не имеют какой-либо непосредственной связи. Например, можно взять последовательность {0, 0, 0...}, и у неё будет 0 в качестве предела, но множество элементов этой последовательности не имеет точек сгущения (0 уже не подходит, так как в его выколотых окрестностях нет элементов из этого множества). Или можно найти пример последовательности, у которой нет предела, но у множества элементов этой последовательности есть две (или более) точки сгущения.
    Ответ написан
    Комментировать