本书概述了数学基础的历史,介绍了现代数学主体的基础——ZFC集论,重点讲述四种数(自然数、实数、序数和基数)的理论.书中采用一种特殊的构造实数的新方法——非Archimedes序域法,它与传统的Dedkind分割和cantor基本序列等方法不同,是一种有益的新的尝试.
本书适合数学系本科生、研究生作为教材,也可供理工科其他专业作为教学参考用书.
样章试读
目录
- 前言
第一章 历史概述
1.1欧几里得几何
1.1.1《几何原本》的学术背景
1.1.2几何学——古希腊数学的主体
1.1.3演绎证明的范本
1.2皮亚诺自然数理论
1.2.1分析数学——数学的新阶段
1.2.2分析数学的基础危机
1.2.3分析算术化
1.2.4分析数学中的无限
1.2附1几何学自身的重大变革
1.2附2虚数是怎样进入数学的?
1.2附3皮亚诺算术的适当展开
1.3ZFC集论
1.3.1康托尔集论与集论诞生时期的风暴
1.3.1附庸托尔辨词录:数学的自由与制约
1.3.2集论悖论与基础危机
1.3.3数学可否归为逻辑?
1.3.4直觉主义简介
1.3.5希尔伯特规划与哥德尔不完备性定理
1.3.6ZFC集论脱颖而出
1.4本章小结
第二章 逻辑准备
2.1命题演算初步
2.1.1命题连接词
2.1.2真值表与永真式
2.1.3真值方程组,应用举例
*2.1.4命题连接词的完全组
2.2谓词演算简介
2.2.1谓词演算语言
2.2.2什么是数学证明?
2.2.3数学形式系统举例——形式算术
第三章 集论基本概念
3.1ZF语言
3.2外延公理与内涵公理
3.3无序对公理
3.4并集公理与幂集公理
3.5关系与映射
3.5.1Cartesian积集
3.5.2关系
3.5.3映射(函数)
3.5.3附单值化原则
3.6无限公理
3.6.互最小归纳集ω
3.6.2归纳定义
3.6.3鸽笼原理
第四章 什么是实数?
4.1等价关系与分类
4.1.1等价关系
4.1.2等价类
4.1.3选代表原则与选择公理
4.2N2的一个重要分类——什么是整数?
4.2附由哪些自然数性质推出了整数性质?
4.3重要练习一:Z×(Z一{0})的一个分类——什么是有理数?
4.4N上超滤与N的一种扩张
4.4.1N上滤子
4.4.2N的一种扩张
4.4.3小结
4.5一种特殊的非Archimedes序域——从*N到*Q
4.6重要练习二:Q<的一个分类
4.7什么是实数?
第五章 结构与模型
5.1结构的概念与语言
5.2同构与同态
5.3理论与模型
5.3附完备序域的(同构)惟一性
5.4模型原理及应用例
5.4附*N的另一种构造
第六章 势
6.1等势
6.2不同大小的实无限
6.3Cantor-Bernstein定理
6.4关于可数集的结论
6.4附可数集性质的另一常用表述
6.5势的性质与选择公理
6.6连续统假设
第七章 良序结构与超限归纳法
7.1偏序
7.2全序
7.3良序
7.3附良序指标集
7.4超限归纳法
7.5关于结构<ω,E>的练习
第八章 序数
8.1序数的概念及一般性质
8.2后继序数与极限序数
8.3替换公理
8.4关于序数的超限归纳法
8.4附on上的递归定义
8.5集的号码库——Hartogs数
8.6正则公理
8.6附集宇宙的形象
第九章 选择公理
9.1选择公理的特殊性
9.2良序原理
9.3Zorn引理
9.4选择公理的地位及应用例(滤子扩张原则)
第十章 基数
10.1基数概念
10.2基数算术
10.2附序数与基数的加乘运算的关系
10.3正则基数与奇异基数
10.4基数计算例:ω上超滤空间有多大?
第十一章 自然数——主算术超滤
11.1再谈超滤
11.2超滤空间βω中的简单等式
1.3算术超滤
第十二章 结束语
练习题与思考题提示或解答
参考文献