我認為用有理柯西序列定義無理數只有兩條道路可走:
(1)證明有理柯西序列的收斂性
如果要證明柯西有理序列的收斂性,就要用到單調有界定理/實數完備性定理。 而實數完備性定理,要求實數被定義。換句話說,只有在完備空間中,所有的 有理柯西列才都有極限。這裡的完備空間是無理數已被定義的實數空間。
(2)不證明有理柯西序列的收斂性,把有理柯西序列收斂述說為公理。
要想這樣做,還要給有理柯西序列加上一些條件。因為不是所有的有理柯西序 列都收斂於無理數。例如,an = 1/n, an = 1,都是有理柯西序列,但都不收斂 於無理數。
把有理柯西序列收斂述說為公理,是不是要事先定義收斂性呢。學生要問什麼是 收斂,你怎麼回答呢?按照目前的教科書,討論收斂性,都要討論
|an - c| 小於 e
如果c 能和 an 做減法,那麼c一定要被事先定義。
好,假設不討論收斂性,就說有理柯西序列定義無理數。那麼你總要給學生舉個 例子吧。或者說,總要敘述定義過程吧。對有理柯西序列,n是無窮的,每一個n 只能算出被定義數的前幾位,下一個n又多算出一位或幾位。如果你承認被算出的 將是一個數的話,實際上你已經定義了實數。
再說了,在學生還沒有學無理數時,把這些難懂的公理強加給學生,在教學上肯定 是不會成功的
|