为什么在自然数的递归定义中需要最小集?

时间:2012-03-08 21:25:14

标签: math computer-science

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集合的归纳定义根据集合中的其他元素描述集合中的元素。例如,自然数集N的一个定义是:

     
      
  1. 1在N。
  2.   
  3. 如果元素n在N中,则n + 1在N中。
  4.   
  5. N是满足(1)和(2)的最小集合。
  6.         

    有许多集合满足(1)和(2) - 例如,集合{1,1.648,2,2.639,3,3.64,...}满足定义。

我不明白为什么需要(3)。在给出的示例中,它指出1.649是该集合的成员,但1.649不满足(1)或(2)。

为什么需要(3)以及集合中的1.649是什么?

3 个答案:

答案 0 :(得分:2)

列表中的规则2是“if”,而不是“if if only only”。它们不是生成集合的规则,它们是决定是​​否允许集合的规则。集合{1,1.648,2,2.639,3,3.648,...}满足规则1,因为1在集合中。它满足规则2,因为对于集合中的每个元素,该元素加1也在集合中。实际上,即使是一组实数也满足前两个规则,并且它有许多你不需要的“额外”元素。

只有规则3停止向集合中添加任意额外元素,表示集合必须是最小的元素。

答案 1 :(得分:1)

前两个要求无法确定某些元素不在集合中。虽然我们保证有1,但没有理由不设置1.649。

显然,我们希望自然数字集合是唯一的,只需要{0,1,...},因为我们需要能够对所有数字进行断言。

举例说明,我们希望能够做出的一个基本陈述是,任何自然数都是自然数的继承者或者是1。从集合中的另一个数字开始的等价链是没有帮助的。这一点。

答案 2 :(得分:1)

(1) 1 is a natural number`
(2) If N is a natural number, than N+1 is a natural number as well

这是暗示,而不是等价。这就是说 - 如果这些条件适用于任何数字,这是一个自然数。它没有说明是否有其他自然数字。

(3) N is the smallest set satisfying (1) and (2)

这恰恰说明前两个条件令人筋疲力尽。不仅每一个满足它们的数字都是自然的,而且 - 任何不能满足它们的数字都不自然。

条件(3)也可以改为

Every natural number can be obtained by a finite number of applications of (2) on (1)

或只是

Nothing else is a natural number