什么是数学概念的内涵和外延?它们之间有何关系?传统逻辑认为,词项的内涵是它的含义即概念,是事物的特有属性的反映,如"商品"的内涵就是"为交换而生产的劳动产品";词项的外延是词项所指的事物所组成的那个类,如"人"的外延就是古往今来一切人所组成的那个类
什么是数学概念的内涵和外延?它们之间有何关系?
传统逻辑认为,词项的内涵是它的含义即概念,是事物的特有属性的反映,如"商品"的内涵就是"为交换而生产的劳动产品";词项的外延是词项所指的事物所组成的那个类,如"人"的外延就是古往今来一切人所组成的那个类。近代作为逻辑教本之一的,第一次提出了内涵和外延的区别。后来的逻辑学家对这种区别的合理性虽然意见不一,但"内涵"和"外延"这两个术语却沿用至今用在数学中也是如此。比如质数,内涵是质数的概念:“一个大于1的自然数,除了1和它本身外(wài),不能被其他自然(读:rán)数整除,换句话说就是该数除了1和它本身以外不再有其他的因数;否则称(繁:稱)为合数。”外延就是所有质数的那个类
他们的关系是:内涵确定外延,外延均符合内涵的规定。即概念确【pinyin:què】定类的集合,该集合的元{读:yuán}素的性质均符合概念规定。
什么是数学的原理?
不同时期、不同地区的数学家对于数学原理的看法不尽相同,以下是我所知道的,供题主和各位网友参考:早在苏美尔和古埃及时期,人们(拼音:men)就学会了算术,后来又因为农作、建筑【繁体:築】、历法等的需要 出现了 几何。算术是基础,几何(练:hé)建立在算术之上。直到古希腊前期,大家普遍认为,数学就是对自然数(不包括0)的运用
毕达哥拉斯的 《比例论》,将 万物皆数 推向(繁:嚮)极致。但,很快 西帕索斯 就jiù 发现了 √2 这个不可公度量,史称第一次数学危机。后来欧多克斯用 几何量 代替自然数,修复了 《比例论》,但这导致几何代替算术成为了数学基础,古希腊数学家也将注意力转向了几何【hé】,他们最终的研究成果被 欧几里得 整理在 《几何原本》中
同样是古希腊,因哲学的需要,亚里士{shì}多德《形而上学》引入了 形式逻辑。当然澳门巴黎人这时 逻辑 和 数学 还没直接关系。
同[繁:衕]一时期的【读:de】中国数学家,同样也对数学进行了 大量研究,成果记录在 《周髀算经》《九章算术》《孙子算经》等 著作中。和古希腊数学追求 理论证明 不同 中国数学 讲究的是 计算应用,即,数学的本质就是 计算。
随着时间的推移,中国数学 阴阳(正负) 的思想 传到【pinyin:dào】了 古印度,古印度数学家又加入了 空(零)的概念,从而发明了现在的 阿[练:ā]拉伯数字,并将数字(练:zì)扩充到整个实数。
阿拉伯人,花剌子模 结(繁体:結)合古希腊和hé 古印度算术,引入未知{zhī}数,创立的 代数,并确立了代数的研究对象之一 方程。
时间到了文艺复兴时期。阿拉伯数学的传入欧洲,激活了欧洲人(pinyin:rén)研究数学热情。笛卡尔利用 坐标系 第一次将代数和几何关【pinyin:guān】联起来,建立的解析几何,开启了数学的分析时代
牛顿和莱布尼兹 各自在 解析几何 之上 通过 无穷小量 建立的微积分。但,无穷小量 有时候是 零,有时候不是 零,这遭到了当时数学家的质疑,这就是第二次数学危机。柯西等人创造了 极限 的概念,弥补了 无穷小量 的缺陷, 第二次数学危机完美度过
同时,莱布尼兹还在亚里士多德的基础上提出创造逻辑语言,以[拼音:yǐ]代替自然语言,解决自然语言表述不准确的【练:de】缺陷。
时间进入18世《shì》纪,数学开始大爆发。
数学家发现了《繁体:瞭》欧几里得空间,从而 数学 从研究 一个个具体的de 点、函数,转而研究 所有点、函数 组[繁体:組]成的 空间。后来随着 空间的 研究 出现了 拓扑。
与数学在分析方向的 迅猛发展不同,无理数还没有完全解决,代数又在解一元高次方程上遇到了困难:数学家发现 5 次方程 就是找不到 求根公式。天才数学家 伽罗瓦 敏锐的发现:求根公(gōng)式是由 常数 和 运算 组成的《de》,因此要研究清楚解(jiě)方程问题,必须将 它们一切研究,于是开创了对 代数系统 的研究方向,从而最终完美的解决了该问题。
代数的另一方向上,康托尔 创立了 集合论 并结合 皮亚诺的 算术公理,将 数字 用 集合表示,同时 戴德金 利(拼音:lì)用 分割的 方法,从 有理数集 构成除了 实数集(包括无理数),完美的解决了 第一次数学危机。他们的共同努力,使得 集合 代替 数字 和 几何量 成为了 数学基础。这一切都看似很完美,但还是出了问题:集合论 可以通过概念的外延 和 内涵 两个手段定义 集合,罗素发现 用 内涵定义的 集合 有悖论,“理发师声称只给那些不自己刮胡子的人刮胡子,那么,理发师 给自己刮胡子吗?”,史称【繁体:稱】第三次数学危机
后经数学家研究,发现 不能直接引入 内涵 作为公理,而是要用一组公理代替它,这就是 数学 公理化 的开始。碰巧的是,经过二个世纪的努力,莱布尼兹的逻辑语言,终于被哲学家们创造【pinyin:zào】出来了,逻辑语言马上就 和 公理化 相结合,这时的 逻辑 成为了 数学的基础。不过,早在一个世纪前,布《繁:佈》尔 就发明了 用 布尔代数 来[繁体:來]描述 逻辑,后来被发展为 格论,所有说:格论 和 形式逻辑 互为基础
但有格论有一个缺陷是澳门新葡京: 无法【pinyin:fǎ】定义 模态逻辑 的 模态词。
随着 公理化 的进程,大家发现 为了证明新的定理 有时候要 不断增加新公理,那么,有没有一套固定不变的公(gōng)理,可以推导 出所有 算术定理呢?哥德尔给出了否则的答案:一个(拼音:gè)算术系统的公理集合,在 没有悖论 和 可以推导出所有算术定理 之间只能二选一。
在几何方面。高斯在解析几何的基础上,结合微积分 创立的 古典微分几何。之后黎曼在其老师高斯的 曲面论 基础上 结合 拓扑学,将 用[练:yòng]一个坐标可表示的 欧氏空间,扩展为 用多个坐标澳门巴黎人同时来表示的 流形,从而开启了 现代微分几何的大门。另一方面,彭加莱 在 拓扑空间 中 找到了:基本群 和 同调群,两个代数结构,开启了 代数几何 的研究之路。
时间进入了20世纪。罗素的 《数学原理》的出版,将“逻辑和集和 是数学基础”,这一观点夯实。不管是 空间 还是 代数系统,在 布尔巴基 学派 看来都是 结《繁:結》构,《数学原本》将 “数学是对 结构(繁体:構) 的研究” 这一观点 发展到极致。但,彭加莱 却认为 数学 是 自由直觉,是人的本能。
"数学是计算" 这个来自中国数学的(pinyin:de)看法,一种在默默发《繁:發》展,中国人先后发明了 算筹 和 算盘,帕斯卡 也 研制出了 滚轮式加法器。丘奇在 递归论 的基础上 发明了 λ-演算 开启了 计算证明 之路,而其 学生 图灵 发明了 图灵机 它比 λ-演算 更简单,但却是等价的。 证明就是计算,如果 图灵机 可以停机,就意味着,所有的证明 都可以在有限[练:xiàn]时空内 得证,这就是 停机问题
后来 冯诺依曼 在 图灵机的 基础上建立的 冯诺依曼体系结构 从而 计算机 诞生。计算机 就是 "数学是计算" 这一思[拼音:sī]想 的 佐证 和hé 最终 产物。
还有一种数学思想,一直被人忽略,那就是出身 赌博的 概率,由于一直找不到研究手段,而发展缓慢,后来结合微积分算术有了长足进步,但根基不牢靠,直到 柯尔莫果洛夫 将 用于 澳门博彩补足 黎曼积分 的 测度论 引入,概率论才真正 长大。 之后,大家发现 社会科学、经济学、AI 中的 事情 往往 符合 统计规律 ,于是 统计学 得到了 长《繁:長》足 发展 和 应用。概率的思想,甚至将微积分推向一个新领域 随机微积分。
随着 数学结构的研究,数学家发现 很多 结构 和 它们 之间(jiān) 的映射 都是 相似,于是又将它们放在一起 称为 范畴 进行研究。随着 对 范畴 的研究,发[繁:發]现 它其实是一种 基于图的形式语言,并且发现 格论不能 定义 模态词 的问题 可以用 范畴中的 伴随 来解决。于是 大家 就在设想 是否 范畴 可 代替 集合与逻辑 成为 数学的基《jī》础,这件事目前还在研究中...
格罗滕迪克作为范畴的{读:de}发明人之一,将其用于 代数几何,创造了概形,并将代数几何推向了数学的巅(繁体:巔)峰。(这部分我目前还看不太懂,所有只能说这些(拼音:xiē)了)。
李发现实数即是 空间(繁体:間) 又是 代数系统(繁体:統),于是将 空间的推广—流形 和 代数系统—群 结合一起研究 这就是 李群。
对基本群的进一步研究,出现了 群(繁体:羣)表示论 和 复叠空间,对 同调群的 研究,出现了 同调论 和 交换[繁体:換]代数。
最后,还记得那个 最古老的算术 吗?克罗内克名言:“上帝创造了自然数,而澳门永利剩shèng 下的一切都是人创造的。”,数学家一直没有放弃对它的研究,并发展出了 数论,在这方面 数学 的 本质 就是 素数。
历史上,很多数学家都写过 类似 《...原(拼音:yuán)理》、《...原本》 这样的书,数学太过复杂了【pinyin:le】,目前还没有大统一的理论。
数学还在前行(读:xíng),还会有新的思想,新的原理 ...
(本人数学水平有《拼音:yǒu》限,出错难免,欢迎题主和各位老师批评指正!)
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