研究所數學

離散數學 - 正有理數為可數集
作者:曹錦輝(劉獻仁)
發佈時間:20251016
可數集的重要性很大,因為它是一個數學「無限等級」的分界線,在集合論、數論、分析、電腦科學等地方都會用到。而無限的「分類」如下:
  • 無限集合並不全都一樣大。
  • 自然數集的大小稱為「可數無限」。
  • 實數集的大小稱為「不可數無限」。
  • 可數集是最「小」的無限大小,它跟自然數一樣多。
  • 正整數、有理數、整數、多項式集合、所有有限字串集合...都屬於可數集。
  • 知道集合是可數的,代表它的「無限程度」跟一樣,不會比自然數更大。
在數學理論中的地位
  1. 數論:有理數可數 → 可以用一一對應的編號進行系統檢查與枚舉(如 Farey 序列)。
  2. 實數分析:實數為不可數,說明有理數在數軸上雖然稠密,但依舊只是「稀疏的無限」,所以幾乎所有實數都是無理數」。
  3. 集合論:「可數集的可數聯集仍是可數的」是基礎命題,用來建構更多集合的大小性質。
 
關鍵詞
可數集
我要諮詢