實數
real number$ \R
実数 - Wikipedia
real number in nLab
構成
実数の連続性 - Wikipedia
Cauchy 列
コーシー列 - Wikipedia#実数の構成
Suite de Cauchy — Wikipédia
実数 - Wikipedia#コーシー列を用いた構成
完備距離空間 - Wikipedia#完備化
【微分積分学】コーシー列とは~定義と収束性の証明~ | 数学の景色
完備とは~実数の完備性・距離空間の完備性~ | 数学の景色
距離空閒の完備化
無限數列$ a_0,\dotsは$ \lim_{n,m\to\infty}|a_n-a_m|=0を滿たすならば Cauchy 列である
有理數の Cauchy 列に演算を定義する事で實數を構成できる。有理數$ qは Cauchy 列$ (q,q,\dots)と同一視する
實數に於いて Cauchy 列は必ず收束する
異なる Cauchy 列$ (a_n)_{n\in\N},$ (b_n)_{n\in\N}が同じ値に收束する$ \lim_{n\to\infty}(a_n-b_n)=0ならば、2 つは同じ實數を定義する
例 :$ \sqrt 2を定義する
方程式$ x^2-2=0の解を Newton 法で近似する
有理數列$ (a_n)_{n\in\N},$ a_0=1,$ a_{n+1}=a_n-\frac{{a_n}^2-2}{2a_n}=\frac 1 2\left(a_n+\frac 2 a_n\right)は Cauchy 列と成る
$ (a_n)_{n\in\N}と同じ値に收束する$ \lim_{n\to\infty}(a_n-b_n)=0Cauchy 列の同値類を$ \sqrt 2とできる
無限數列の商を新たな數と看做す方法は超實數 (hyperreal)に似る
Cauchy 列は收束先の同値類 (共有限 filter) で割る。超實數 (hyperreal)は超 filterで割る
共有限 filter (cofinitely filter)
Fréchet filter - Wikipedia
Cofinite Filter -- from Wolfram MathWorld
Dedekindscher 切斷
デデキント切断 - Wikipedia
Dedekindscher Schnitt – Wikipedia
実数 - Wikipedia#デデキント切断による構成
実数の連続性 - Wikipedia#デデキントの公理
デデキント切断による実数の構成を解説 | 数学の景色
全順序の完備化
全順序集合$ Qについて、以下を滿たす集合の組$ (L,U)を Dedekindscher 切斷と呼ぶ
$ L\ne\varnothing
$ U\ne\varnothing
$ Q=L\cup U
$ \forall a_{\in L},b_{\in U}(a<b)
實數$ \Rは、有理數$ \Bbb Qの任意の Dedekindscher 切斷$ (L,U)に於いて、$ \max L\in\R\land\min U\notin\Rであるかさうでなければ$ \max L\notin\R\land\min U\in \Rである
Dedekindscher 切斷の表現が異なっても$ (L_1,U_1),$ (L_2,U_2)、2 つの Dedekindscher 切斷の下組・上組がそれぞれ有理數の集合として等しければ$ L_1=L_2,$ U_1=U_2、Dedekindscher 切斷として等しく、當然に同じ實數を定義する
例 :$ \sqrt 2を定義する
以下の組は有理數$ \Bbb Qの Dedekindscher 切斷と成り、$ \sqrt 2と見做せる
下組$ L_{\sqrt 2}:=\{q\in Q|q<0\land q^2<2\}
最大元は存在しない
上組$ U_{\sqrt 2}:=\{q\in Q|q>0\land q^2>2\}
最小元は存在しない
Dedekind-MacNeille 完備化
Dedekind–MacNeille completion - Wikipedia
MacNeille completion in nLab
デデキント・マクニール完備化 | Mathlog
区間縮小法の原理
https://mathlandscape.com/nested-intervals/
https://math-note.com/proof-of-method-of-nested-intervals/
https://wiis.info/math/real-number/convergent-sequence/theory-of-diminishing-intervals/
https://wiis.info/math/real-number/convergent-sequence/continuity-of-real-number-and-interval/
https://for-spring.com/analysis/continuity-5/
有理數を使はない構成
Norbert A'Campo “A natural construction for the real numbers” 2003
本硏究では、整數の加法群を基盤として直接構築された新たな實數體系を提案する。この體系の基礎理論は、アンリ・ポアンカレ[P, pp.230-233]による圓の向きを保つ同相寫像の廻轉數に關する定義に由來する。本體系における實數の加法・乘法・比較の定義は極めて自然な形で定式化されてゐる。提案する實數の定義は、無理數、整係數多項式方程式の根であって、根號では表現できない數、あるいは整係數多項式方程式の根ではない數といった具體例によって明確に示される。本硏究の構想において、セバスティアン・バーダー、エティエンヌ・ギ、ドミンゴ・トレドとの活潑な議論に多大なる感謝を申し上げる。
R. D. Arthan “The Eudoxus Real Numbers” 2004
本註記では、Schanuel によって提唱された實數の表現方法について述べる。この表現方法を用いることで、實數を基本原理から構築することが可能となる。Dedekindscher 切斷を用ゐた實數の有名な構成法と同樣に、この手法の着想は古代ギリシャのエウドクソスによる比例理論に由來する。ただし、デデキントの構成法とは異なり、この手法では整數から直接實數へと構築が進められ、中閒段階として有理數を構築する必要がない點が特徵である。
實數の加法群の構成は、整數が持つ比較的單純な代數的性質に依存してゐる。この構成部分は、例えば任意の abelsk 群を整數の役割に置き換へるなど、いくつかの自然な形で一般化することが可能である。これにより、次のやうな疑問が生じる : この構成法は具體的にどのやうな數學的對象を構築してゐるのか? 附錄では、いくつかの一般化の可能性について槪說し、簡單な場合においてこの疑問に對する囘答を提示する。
本論文での主要構成の扱ひは、自己完結的なものを意圖してをり、讀者が整數環における初等代數の知識と、群・環・體といった抽象代數學の槪念の定義について既に理解してゐることを前提としてゐる。
実解析 - Wikipedia
連續體濃度$ |\R|
擴大實數 (extended real) (extended real number)
拡大実数 - Wikipedia
affine 的な擴大實數 (extended real)$ \R\cup\{\pm\infty\}
射影的な擴大實數 (extended real)$ \R\cup\{\infty\}
實閉體
實數$ \R\subset超實數 (hyperreal)$ ^*\R\subset準超實數 (super-real)$ \subsetLevi-Civita 體$ \subset超現實數 (surreal)
超實數 (hyperreal) (hyperreal number。超準實數 (nonstandard real number))$ ^*\R
超実数 - Wikipedia
超冪$ (a_0,a_1,\dots)
超準解析
準超實數 (super-real) (super-real number)
準超実数 - Wikipedia
準超実体 - Wikipedia
Levi-Civita 體 (Levi-Civita field。Hahn 級數 (Hahn serias))
レヴィ=チヴィタ体 - Wikipedia
形式的冪級數$ \sum_{\alpha\in S}a_\alpha t^\alpha
超現實數 (surreal) (surreal number)
超現実数 - Wikipedia
surreal number in nLab
二分木$ \{R|L\}
game 理論