原貼 1+1等于?我來告訴你答案
關(guān)于 1+1 = 2 的證明,首先我們要定義什么是 1,什么是 2,什么是 + ,什么是 =。
首先根據(jù) Peano axioms 定義自然數(shù)。
1.0是自然數(shù)
2.對于任意一個自然數(shù),都有唯一確定的后繼數(shù),后繼數(shù)也是自然數(shù)
3.對于任意自然數(shù), 兩數(shù)相等等價于兩數(shù)的后繼數(shù)相等
4.0不是任何自然數(shù)的后繼數(shù)
那么我們可以輕易得到1是0的后繼數(shù),2是1的后繼數(shù)。
然后我們定義一種序關(guān)系 >=(≥我后面都用>=來表示因為打起來不方便)
1.任意自然數(shù)>=它本身
2.若a>=b,b>=a,則a=b
3.若a>=b,b>=c,則a>=c
4.一個數(shù)的后繼數(shù)>=它本身
接下來定義加法
1.兩個自然數(shù)相加結(jié)果也是自然數(shù)
2.a+b=b+a
3.(a+b)+c=a+(b+c)
4.對任意自然數(shù)a>=b,存在唯一的自然數(shù)c使 b+c=a
5.對任意自然數(shù),a+b>=a
首先考慮 0
對于任意自然數(shù) a,根據(jù)加法第四條,存在唯一確定的 e(a) 使得 a+e(a)=a。任取兩自然數(shù) b>=a,存在 a+c=b(加法第四條),即 a+e(a)+c=b+e(b)=d
d>=a+c,d>=b,a+c=b,根據(jù)加法第四條得到 e(a)=e(b),即任意自然數(shù) a 存在相同的 e 使得 a+e=a
根據(jù)加法第五條和>=第四條,任意自然數(shù) a+e>=e,a+e=a 因此 a>=e,因此 e 不是任何自然數(shù)的后繼數(shù),根據(jù)自然數(shù)第四條,e=0
因此對于任意自然數(shù) a,a+0=a
同時根據(jù)交換律, 1+0=0+1=1
我們用 a' 表示 a 的后繼數(shù)
當 a=0 時,a+1=a'
若 a=n 時,a+1=a',則 a=n' 時:
n+1=n' 由加法第五條和>=第四條可以得到 n''>=n'=n+1>=1,由加法第四條可以得到存在自然數(shù) c 使得 1+c=n'',由加法第五條得到 n''>=c,又因為當且僅當 e=0 時 0+c=c,1和0的后繼數(shù)不相同,1不等于0,因此 c 不等于 n'',同時由于 1+c=n''>=n'=1+n,因此存在唯一的自然數(shù) 1+c=1+n+f,n+f=c
因此c>=n。于是我們可以得到 n''>=c>=n,又因為1+c=n'',1+n=n',n'不等于n'',因此 c 不等于 n。于是 c=n'。
即若 a=n 時,a+1=a',則 a=n' 時,a+1=a'也成立。
因此對于所有自然數(shù),a+1=a'都成立。
1的后繼數(shù)是2,因此 1+1=2 |