公理系统与公理化方法解析思考
中学几何公理体系公理化方法与中学几何

中学几何公理体系_公理化方法与中学几何公理化方法与中学几何一、公理化方法的意义和作用所谓数学公理化方法,就是从尽可能少的无定义的原始概念(基本概念)和一组不证自明的命题(基本公理)出发,利用纯逻辑推理法则,把一r一J数学建立成为演绎系统的一种方法。
这里所说的基本概念,是不加定义的,是真正基本的,它不能用比其更简单、更原始的概念来确定它的含义,只能用描述的方法来确定其范围,如点、线、面等等。
公理是对基本概念间的相互关系和基本性质所做的一种I }}述和规定,不是随意可以选定的。
一个良好的公理系统,设置公理应当满足三个条件:相容性、独立性和完备性。
一般认为,公理化的历史发展,大致可分为三个阶段:公理化方法的产生、公理化方法的完善和公理化方法的形式化。
从其发展史去考察,公理化方法的作用,至少概括出如下三点:①这种方法具有分析、总结数学知识的作用。
②公理化方法把一门数学的基础分析得清清楚楚,这就有利于比较各门数学的实质性异同,并能促使和推动新理论的创立。
③数学公理化方法在科学方法论上有示范作用。
二、中学几何中的公理化方法中学几何教材大体上是按照下面的逻辑结构、采用演绎方式展开的基于学生的认识规律和接受能力等方面的考虑,各章节教材在具体展开时增添了便于理解教材的实例。
从总体上看,教材体现出公理化方法的基本思想,其结构框图如下:(见下页) 甚本元案和甚本圈形中学几何课本中提到:y,线、面或丁古干个点、线、面组合在一起,就成为几何图中学数学教材中的公理系统中学数学知识有一定的系统,原则上应按公理化思想方法展开.特别是平面几何、立体几何内容,应明确地列出公理组.在一般的中学数学教材中,大体_n是按照下面的逻辑结构,采用演绎方法展开的: 原始概念的描述) 定义的叙述公理的叙述命题定理--一推论公式各章节教材在具体展开时,为便于学生接受,一般都增添了便于理解教材内容的实例,采用如下的块状结构: 感性材料实例、背景设置公理、定义、概念引进并证明定理、公式从逻辑结构和具体内容看,总体上体现了公理化的基本思想,但就其公理系统而论,由于考虑到中学生接受能力和教材的精简,因而对公理独立性的要求不是那么严格,而且公理系统也不完备,有时还要借助于直观.例如,平面几何教材,从它的逻辑结构和具体内容看,基本上沿用了欧氏的不完善的公理系统.首先选定一批基本元素和一批关系(包括基本关系)作为基本概念,采用扩大公理体系,然后以此为出发点,用形式逻辑方法定.义有关概念,推导一系列定理,把有关的几何知识贯穿起来.其中公理之间是相容(不矛盾)的,但所选取的公理既过剩又不足,是不独立和不完备的.20世纪末我国的平面几何教材中共引进几何公理16条,等量公理5条,不等量公理6条。
浅谈数学公理化方法
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方法 。首 先 , 作为探索新 知识 的手段 , 常从一组假 设的公理 出发 , 由逻辑推 理建立新 的体 系 , 能否得 出新 的结 果 , 看 若 有新结果 出现 , 则最终经 实践 检验而发展 数学 , 至建立新 甚 的学科 , 从欧 氏几何 到非 欧氏几何 的发展 , 便是一 个典型 的 例子 。抽象代数 中的全部开拓工作 , 都是依靠公理化方法实
4 公理 化 方法 的作 用
从现代数学和 自然科 学与技术 的发 展来看 ,公理 化方 法 有 着 重要 的作 用 。 第 一,公理化方 法是整 理数学知 识为一个严 格逻辑 体 系、 建立数学逻辑基础的方法 。首先 , 作为整理 材料 的作用 , 《 几何原本》 中的公 理 、 皮亚诺 自然数公 理 、0世纪 初概率公 2 理的建立 、 近代 数学 中群论 的公理 系统 的建立 , 都充 分显示 了公 理方 法整理数学知识 的功能 。用公理方法建构 的体系 , 条理 清楚 、 简明扼要 , 命题之 间有机联系 , 便于流传 与推广 。 其次 ,形式化公理方法 在数理逻辑 的一 个基本领域——元 数学 ( 即证 明论 ) 中得 到 充分 的研 究 与 发 展 。 目前 , 是研 究 它 数学 基 础 问题 的一 个 十分 重 要 和 广 泛 使 用 的工 具 。再 有 , 通 过形 式化公理方法建立 的形 式系统 ,对 于计 算机科学有重 要 意义 ,因为它提供 的形式语 言和算法构成 了计算机科学 的必 要 前 提 和 逻 辑 基 础 。 第二 , 数学公理 化方法是探 索新知 识 , 发展数学 的一种
现的 。
3公 理化 方 法的基 本 内容
为了把某一 门数 学表达为演绎 系统 ,需要选择 一组基 本概念和公 理作 为出发点 , 因此 , 如何 选择一组基本 概念和 公 理便 是运 用公 理 化 方 法 的 关 键 所 在 ,这 也 是 公 理 化 方 法
第七章 数学中的公理化方法
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希尔伯特对元数学的研究,使公理 化方法进一步精确化:
• 把数学理论中的定理及数学中使用的逻辑 规则排成演绎的体系,并使用数学符号和 逻辑符号把数学命题变成公式,这样,全 部数学命题便变成了公式的集合,公理化 的数学理论便变成了演绎的形式系统。元 数学思想的提出,标志着数学的研究达到 了新的、更高的水平,数学的研究对象已 不是具体的、特殊的对象,而是抽象的数 学结构。从而,公理化被推向一个新阶段 即纯形式化阶段。
• • • • • • • • • (1)各与同一个第三个量相等的量必相等。 (2)相等的量加上相等的量仍为相等的量。 (3)相等的量减去相等的量仍为相等的量。 (4)不等的量加上相等的量获不相等的量。 (5)相等的量的两倍仍为相等的量。 (6)相等的量的一半仍为相等的量。 (7)能互相重合的是一定是相等的量。 (8)整体大于部分。 (9)过任意两点只能引一条直线。
• 直到19世纪,俄国数学家罗巴切夫斯基吸 取了前人两千多年来在证明第五公设中的 失败教训,认识到第五公设与其他几何公 理是互相独立的,除掉第五公设成立的欧 氏几何外,还可以有第五公设不成立的新 几何系统存在。于是他在剔除第五公设而 保留欧氏几何其余公理的前提下,引进了 一个与第五公设相反的公理:“过平面上 一已知直线外的一点至少可引两条直线与 该已知直线平行”,由此构成了一个新的 几何系统与欧氏几何系统相并列。
1.相容性
• 公理的相容性也称无矛盾性或和谐性,是 指同一公理系统中的公理,不能自相矛盾; 由这些公理推出的一切结果,也不能有丝 毫矛盾。即不允许既能证明某定理成立, 又能证明它的反面也成立的情况存在。
2.独立性
• 公理的独立性,是指一个公理系统中的所 有公理,不能互相推出。这就是要求该系 统中公理的数目减少到最低限度,不允许 公理集合中出现多余的公理,这也是对数 学的“简单美”的一种追求。
浅谈概率公理化及性质教学的若干思考
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浅谈概率公理化及性质教学的若干思考1. 引言1.1 概率公理化的意义概率公理化是概率论中的基本概念和方法之一,对于建立概率理论的完备性和严谨性至关重要。
概率公理化的意义在于通过一系列公理的提出和推导,确立了概率的数学定义和性质,为概率理论的深入研究和应用奠定了坚实的基础。
概率公理化使概率论不再是一种经验性的概念,而是一种严格的数学理论,具有明确的定义和逻辑结构。
通过概率公理化,我们可以建立概率的数学模型,准确描述随机事件发生的可能性,并进行精确的计算和推理。
概率公理化还可以帮助我们解决现实生活中的各种问题,例如风险管理、金融投资、医学诊断等领域的决策和预测。
概率公理化还为其他数学领域如统计学、信息论等提供了重要的基础和工具。
概率公理化的意义在于确立了概率论的基本原理和公理体系,为概率理论的发展和应用提供了理论支持和方法指导。
只有深入理解概率公理化的概念和原理,才能更好地掌握和运用概率理论,提高对随机事件发生规律的认识和预测能力。
1.2 性质教学的重要性性质教学是概率理论教学中的重要组成部分,其重要性不可忽视。
性质教学不仅可以帮助学生更深入地理解概率的概念和原理,还可以帮助他们掌握解决实际问题的方法和技巧。
通过性质教学,学生可以更清晰地认识到概率在日常生活和社会中的应用,培养他们的概率思维和解决问题的能力。
性质教学还可以激发学生学习概率理论的兴趣,提高他们对这门学科的学习积极性。
概率理论是一门涉及逻辑推理和数学运算的学科,性质教学可以加深学生对数学知识的理解和应用能力,提高他们的数学素养和综合能力。
性质教学在概率理论教学中的重要性不言而喻,是提高学生对概率理论的理解和运用的有效途径。
2. 正文2.1 概率公理化的基本原理概率公理化的基本原理是指在概率理论中所遵循的一系列基本原则和规则,这些原理为概率论的推导和应用提供了坚实的基础。
概率公理化的基本原理主要包括三个方面:概率公理化的基本原理要求概率是一个定义在样本空间上的映射函数,即将每个事件映射到一个实数上。
数理逻辑的基本公理化和形式系统
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数理逻辑的基本公理化和形式系统数理逻辑是研究推理和论证的科学,它通过建立形式系统和公理化推导来研究命题的真值和推理的规则。
本文将探讨数理逻辑的基本公理化和形式系统。
一、公理化方法的引入公理化方法是数理逻辑的核心思想之一。
公理化方法的基本思想是通过一组公理来描述命题的性质和推理的规则,从而建立一个形式系统。
这个形式系统由符号和推导规则组成,通过这些规则可以从公理推导出定理。
二、形式系统的构建形式系统是数理逻辑的基础,它由符号、公式和推导规则组成。
符号是形式系统中的基本元素,可以是命题符号、逻辑连接词和量词等。
公式是由符号按照一定规则组合而成的表达式,用来表示命题的真值。
推导规则则是指导推理过程的规则,它规定了如何从已知的公式推导出新的公式。
三、数理逻辑的基本公理数理逻辑的基本公理是构建形式系统的基础,它们是不需要证明的前提,用来描述命题的性质和推理的规则。
基本公理一般包括恒真式、恒假式和等价式等。
恒真式是指在任何情况下都为真的命题,如“P∨¬P”,表示“P或非P”。
恒假式是指在任何情况下都为假的命题,如“P∧¬P”,表示“P且非P”。
等价式是指两个命题在任何情况下都具有相同的真值,如“P→Q≡¬P∨Q”,表示“如果P成立,则Q成立”。
四、形式系统的推导规则形式系统的推导规则是指导推理过程的规则,它规定了如何从已知的公式推导出新的公式。
常见的推导规则包括假言推理、析取三段论和消解等。
假言推理是指从一个条件命题和它的前提出发,推导出结论的过程,如“如果P成立,则Q成立;P成立,因此Q成立”。
析取三段论是指从两个条件命题的析取式和一个条件命题出发,推导出结论的过程,如“P∨Q;¬P,因此Q”。
消解是指从两个条件命题的否定式和一个条件命题出发,推导出结论的过程,如“¬P∨¬Q;P,因此¬Q”。
五、数理逻辑的应用数理逻辑在科学研究和工程应用中具有重要的作用。
公理化方法的发展及其对数学教育的启示
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公理化方法的发展及其对数学教育的启示公理化方法是现代数学发展的重要方法,它的出现使得数学能够更加清晰、系统、严谨地表达出来。
公理化方法不仅改变了数学的面貌,也对数学教育产生了深远影响。
本文主要从公理化方法的发展和它对数学教育的启示两个方面来探讨公理化方法的意义。
一、公理化方法的发展公理化方法的起源可以追溯到希腊数学家欧几里德。
他在《几何原本》中的公理化方法对现代数学的发展造成了深远的影响。
欧几里德的公理化方法是以一些自然显然的个人经验作为基础,进行逻辑推理,从而证明定理的正确性。
后来在十九世纪末,希尔伯特提出了公理化方法的新理念:从极端简单的、自明的判断开始,利用逻辑细节的证明过程建立起大量的数学理论。
公理化方法的本质是从基本事实着手,通过推演、证明和求解来得出定理和结论。
由于基本事实不会被证明或推导出来,其默认为真,需要从中推导所有其它是定理或推论。
由此,公理化方法不仅仅是逻辑方法,而且是一种需要语言和符号体系去完备表达的方法。
公理化方法要求对不同领域的知识进行分解、分类、梳理和整合,从而形成一个清晰、明确、有序的知识结构。
1. 培养系统化思维公理化方法鼓励学生系统化的思考方式。
在向学生介绍一个概念时,要从概念的定义入手,充分了解概念的意义和运用场景,引导学生弄清概念的基本性质或公理,然后尝试建立该概念与其它概念之间的联系,形成更加系统化的思维方式。
2. 增强创造思维公理化方法提倡对问题产生好奇心、提出假设并实现想法。
在数学教育中,教师应该更多地引导学生在学习过程中积极提问,用自己的思考去探索问题的本质,鼓励学生通过观察、实践、思考等多种方式交流沟通,并引导学生探索问题的深层原因和内在联系,最终做出合理的结论。
3. 增强良好的学习习惯公理化方法讲究严谨的逻辑和语言表达能力。
这使得学生不能掉以轻心,在学习中遵循逻辑严谨的思维方式,加强语言表达的训练,提高学习技巧和策略。
并在学习过程中树立“勤奋、挑战自我、创新、严谨”的良好学习习惯,更多地获得自信和成功。
《公理化体系》
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公理化方法公理化方法公理化思想任何真正的科学都始于原理,以它们为基础,并由之而导出一切结果来随着假设演绎模型法的进一步发展,经济学日益走向公理化方法。
公理化是一种数学方法。
最早出现在二千多年前的欧几里德几何学中,当时认为“公理’(如两点之问可连一直线)是一种不需要证明的自明之理,而其他所谓“定理” (如三对应边相等的陌个三角形垒等)则是需要由公理出发来证明的,18世纪德国哲学家康德认为,欧几里德几何的公理是人们生来就有的先验知识,19世纪末,德国数学家希尔伯特(David Hilbert)在他的几何基础研究中系统地挺出r数学的公理化方法。
简介恩格斯曾说过:数学上的所谓公理,是数学需要用作自己出发点的少数思想上的规定。
公理化方法能系统的总结数学知识、清楚地揭示数学的理论基础,有利于比较各个数学分支的本质异同,促进新数学理论的建立和发展。
现代科学发展的基本特点之一,就是科学理论的数学化,而公理化是科学理论成熟和数学化的一个主要特征。
公理化方法不仅在现代数学和数理逻辑中广泛应用,而且已经远远超出数学的范围,渗透到其它自然科学领域甚至某些社会科学部门,并在其中起着重要作用.历史发展产生公理化方法发展的第一阶段是由亚里士多德的完全三段论到欧几里得《几何原本》的问世.大约在公元前3世纪,希腊哲学家和逻辑学家亚里斯多德总结了几何学与逻辑学的丰富资料,系统地研究了三段论,以数学及其它演绎的学科为例,把完全三段论作为公理,由此推导出其它所有三段论法,从而使整个三段论体系成为一个公理系统.因此,亚里斯多德在历史上提出了第一个成文的公理系统.亚里斯多德的思想方法深深地影响了当时的希腊数学家欧几里得.欧几里得把形式逻辑的公理演绎方法应用于几何学,从而完成了数学史上的重要著作《几何原本》.他从古代的量地术和关于几何形体的原始直观中,用抽象分析方法提炼出一系列基本概念和公理.他总结概括出10个基本命题,其中有5个公设和5条公理,然后由此出发,运用演绎方法将当时所知的全部几何学知识推演出来,整理成为演绎体系.《几何原本》一书把亚里斯多德初步总结出来的公理化方法应用于数学,整理、总结和发展了希腊古典时期的大量数学知识,在数学发展史上树立了一座不朽的丰碑.公理学研究的对象、性质和关系称为“论域”,这些对象、性质和关系,由初始概念表示.例如欧氏《几何原本》中只需取“点”、“直线”、“平面”;“在……之上”、“在……之间”、“叠合”作为初始概念.前三个概念所表示的三类对象和后三个概念所表示的三种关系就是这种几何的论域.按照“一个公理系统只有一个论域”的观点建立起来的公理学,称为实质公理学.这种公理学是对经验知识的系统整理,公理一般具有自明性.因此,欧氏《几何原本》就是实质公理学的典范.发展公理化方法的发展大致经历了这样三个阶段:实质(或实体)公理化阶段、形式公理化阶段和纯形式公理化阶段,用它们建构起来的理论体系典范分别是《几何原本》、《几何基础》和ZFC 公理系统。
公理化方法对培养学生数学核心素养的意义及启示
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其次,公理 化 方 法 可 以 让 学 生 理 解 数 学 抽
在数学学科 核 心 素 养 中,逻 辑 推 理 素 养 是 学 生
象的意义与 方 法 .公 理 化 方 法 的 逻 辑 起 点 是 一
发展的重要数学素养之一,它是得到数学结论,
是培养学生 数 学 核 心 素 养 的 重 要 素 材 .通 过 数
的数学核心素养已成为高中数学课程的重要目
学课堂观察 发 现,教 师 对 公 理 化 方 法 在 发 展 学
标 .如何在数学教育教学中培养学生数学抽象、
生数学核心 素 养 上 的 意 义 认 识 不 是 很 明 确,有
逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算、数据
部分学生对 公 理 化 方 法 没 有 完 全 理 解,致 使 学
分析六大数 学 核 心 素 养,是 每 位 数 学 教 师 都 要
生在逻 辑 推 理 和 数 学 证 明 中 出 现 不 该 有 的 错
面对和思考的问题 .在实际数学教生 数 学 核 心 素 养 上 的
较多优势 .
方法主要分布在初中“图形与几何”学习领域和
首先,公理 化 方 法 是 学 生 学 习 图 形 与 图 形
高中立体几 何 部 分,由 于 公 理 化 方 法 包 含 很 多
关系抽象的 重 要 内 容 .数 学 抽 象 是 指 通 过 对 数
收稿日期:
2019
09
18
基金项目:国家社会科学基金“十三五”规划 2018 年度教育学西部项目“西北民族地区高中生理科学科核 心 素 养 培 育 路 径 研
运用逻辑推理规则,建立科学体系的方法 .公理
抽象的资源,来 培 养 和 发 展 学 生 的 数 学 抽 象 素
公理化体系-概述说明以及解释
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公理化体系-概述说明以及解释1.引言1.1 概述公理化体系是数学、哲学和科学领域中的一种重要方法论。
它建立在公理的基础上,并通过逻辑推理和证明来构建完备且一致的理论体系。
公理是一组基本假设或原则,它们被认为是不需要证明的真理。
在公理化体系中,我们可以通过基于这些公理的演绎推理,来推导出更多的命题和定理。
公理化体系的重要性在于它为科学研究和理论建构提供了一个严格且可靠的框架。
通过将复杂的问题分解为基本公理,并利用逻辑推理进行严密证明,我们可以建立起一套严密的理论体系,从而使得科学的发展更加系统化和科学化。
公理化体系的构建方法可以有多种。
通常,我们可以通过观察、实验、归纳等方式来提出一组基本假设或原则,作为公理的基础。
然后,通过逻辑推理和严谨的证明,我们可以从这些公理中推导出更多的命题和定理。
在这个过程中,我们还需要注意公理的自洽性和一致性,以确保体系的完备性和可靠性。
公理化体系的应用领域非常广泛。
在数学中,公理化体系被用来构建不同领域的数学理论,例如几何学、代数学、分析学等。
在哲学中,公理化体系被用来研究推理、辩证法和认知过程等,从而对人类思维和知识体系进行深入探索。
在科学中,公理化体系被用来构建科学理论和模型,从而实现对自然规律和现象的解释和预测。
总之,公理化体系是一种重要的思维工具和方法论,它为科学研究和理论建构提供了一个严谨且可靠的框架。
通过建立基于公理的理论体系,我们可以推导出更多的命题和定理,从而推动科学和哲学的发展。
公理化体系不仅在数学领域有着重要应用,而且在哲学和科学领域也具有重要价值。
随着研究的不断深入和发展,公理化体系的未来发展方向也将更加广阔。
文章结构部分介绍了本篇长文的整体结构和各个部分的内容概述。
下面是文章结构部分的内容:在本篇长文中,我们将讨论公理化体系。
文章主要分为引言、正文和结论三个部分。
首先,在引言部分(1.引言)我们将概述本篇长文的主题和目的,加以简单的介绍。
在1.1 概述部分,我们将对公理化体系进行概括性的介绍,给出一个整体的认识。
论经济学中的公理化方法

论经济学中的公理化方法一、公理化方法的概念及特点公理化方法是经济学理论体系的基础和起点,它建立在严格的逻辑推理基础上。
公理化方法的核心是建立简单、基本、自洽的理论体系,从而完成对经济现象和经济规律的分析和解释。
公理化方法的要素包括公理、定理、假设和推论。
公理是理论体系的基础,是不需要证明的真理。
定理是根据公理推导得出的结论。
假设是公理化方法的出发点,是对一定现象和规律的理论假设。
推论是根据假设和公理推导得出的经济学结论。
通过这些要素的相互作用,建立起严谨的经济学理论体系。
公理化方法的特点主要包括简明性、严密性和一致性。
简明性是指公理化方法的理论体系应当简单而不失其基本特征。
严密性是指公理化方法应当有严格的逻辑推理过程,确保理论的严密性和可靠性。
一致性是指公理化方法的理论体系应当是内部一致的,不出现逻辑矛盾和自相矛盾的情况。
二、公理化方法在经济学研究中的作用公理化方法在经济学研究中起着至关重要的作用,具体表现在以下几个方面:1、理论建设的基础。
公理化方法是构建经济学理论体系的基础和起点,它通过建立简单、基本、自洽的理论结构,为经济学的来龙去脉提供了基本路径和逻辑依据。
2、经济分析的工具。
公理化方法所构建的理论结构为经济分析提供了强大的工具。
经济学家可以基于公理化方法的理论结构,分析和解释各种经济现象和规律,从而完善和丰富经济学的理论体系。
3、政策制定的参考。
公理化方法所得到的经济学结论,可以作为政策制定的重要参考。
政府和企业可以借鉴公理化方法所得到的理论结论,制定合理的经济政策和经营策略,推动经济社会的发展。
4、对经验现象的解释。
公理化方法可以帮助经济学家对各种经济现象进行深入的解释。
通过公理化方法的推导,可以对经济现象进行深入的分析和解释,发现其中的规律和本质。
1、对现实的抽象。
公理化方法在建立理论体系时,需要对真实经济现象进行抽象和简化。
这样的抽象过程往往会使理论与现实存在一定的距离,导致理论在解释现实经济问题时存在一定的局限性。
公理化方法和中学几何公理体系
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公理化方法和中学几何公理体系12数学陈婷12220620摘要:数学公理化方法是研究数学的重要思想方法,它对于近代数学和其他自然科学的发展有过巨大作用和深远影响,它很大程度上推动了数学的发展。
而数学的教育更多的是方法和思想的教育,公理化方法在教学教育上有着举足轻重的地位。
本文将从几何发展简史、公理化方法的意义与作用等方面探究公理化方法对中学几何公理体系的影响。
关键词:公理化方法;几何学;发展史;中学几何;教学启示正文:一、几何学发展简史几何学是一门研究『空间』与『移动』的学问.这里的『空间』指的是正统的『几何空间』, 包括各种具体或抽象的几何图形,甚至是整个宇宙空间的几何构造;而『移动』则是这些几何空间的表现,例如:平移,旋转, 对称,波动等等.因此,几何学可说是真实世界与抽象世界的舞台与演员的演出.而数学家Descartes (笛卡儿, 1596 1650)曾说:『人类心智与生俱来有完美,空间,时间和运动等观念.』不论是实际生活上为了丈量与计算的需要,或是对於宇宙空间的好奇与探索,亦或是对於『美』的追求,自从人类开始生活在地球上,几何概念的演进便未曾停歇.而几何学的发展,也使人类开始真正认识我们所生存的宇宙空间。
在史学中,几何学的确立和统一经历了二千多年,数百位数学家做出了不懈的努力。
一)欧氏几何的创始公认的几何学的确立源自公元300 多年前,希腊数学家欧几里得著作《原本》。
欧几里得在《原本》中创造性地用公理法对当时所了解的数学知识作了总结。
全书共有13 卷,包括5 条公理,5 条公设,119 个定义和465 条命题。
这些公设和公理及基本定义成为《原本》的推理的基础。
欧几里得的《原本》是数学史上的一座里程碑,在数学中确立了推理的范式。
他的思想被称作“公理化思想”。
欧几里德几何自诞生两千多年来,因其论证的严密性而被誉为完美无瑕。
但到了19世纪,由于非欧几何的创立,大大提高了公理化方法,数学的严格性标准大为提高,从而欧几里德几何的逻辑缺陷逐渐暴漏出来了,具体将有以下几点:1、在欧式几何中用了重合法来证明全等:在重合法中,首先使用了运动的概念,这样就定性了欧氏几何属于经验综合知识,他与人的经验有关,不属于纯粹知识。
公理化方法的逻辑

公理化方法的逻辑公理化方法是一种基于公理系统的推理方法,通过一系列公理和推理规则来构建一个逻辑系统。
在这个系统中,公理是不需要证明的前提条件,而推理规则则是用来推导出新的命题的。
公理化方法的逻辑严谨性和清晰性使其在数学、哲学和计算机科学等领域得到广泛应用。
一、公理的作用公理是公理化方法的基础,它是逻辑推理的起点。
公理是基于直觉和经验得出的,它是无需证明的真实命题。
在逻辑推理中,公理被用来推导出更多的命题,形成一个完整的逻辑系统。
例如,在几何学中,平行公理是基本公理之一,它规定了平行线的性质,进而推导出其他几何定理。
二、推理规则的作用推理规则是公理化方法的核心,它用来推导出新的命题。
推理规则是基于逻辑原理和推理规律得出的,它是经过证明的,因此可以保证逻辑推理的正确性。
常见的推理规则有假言推理、析取引入、析取消去、波尔规则等。
通过运用这些推理规则,可以从已知的命题中推导出新的命题,进而扩展知识的范围。
三、公理化方法的逻辑严谨性公理化方法的一个重要特点是逻辑严谨性。
在公理化方法中,每一步推理都是基于已有命题和推理规则的合理运用,因此可以保证推导出的新命题的正确性。
公理化方法遵循严格的逻辑规则,能够避免逻辑错误和谬误的出现。
这使得公理化方法在数学证明、逻辑推理和哲学思考等领域具有重要的应用价值。
四、公理化方法的应用公理化方法在数学领域得到了广泛应用。
通过建立一套公理系统,可以推导出一系列数学定理,进而扩展数学的知识体系。
例如,欧几里德几何学就是通过公理化方法建立的,从而推导出了许多几何定理。
公理化方法也在计算机科学中得到了应用,例如形式化验证和程序验证等领域。
通过将计算机程序的规范化描述为公理系统,可以通过推理规则验证程序的正确性。
五、公理化方法的优势和局限性公理化方法具有逻辑严谨性和推理规则的清晰性等优点,使其在数学和逻辑领域得到广泛应用。
公理化方法可以将复杂的问题简化为一系列公理和推理规则的运用,从而便于推理和证明。
有关公理化思想
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公理化思想与欧几里德所谓公理化方法(或公理方法),就是从尽可能少的无定义的原始概念(基本概念)和一组不证自明的命题(基本命题)出发,利用纯逻辑推理法则,把一门数学建立成为演绎系统的一种方法。
所谓基本概念和公理,当然必须反映数学实体对象的最单纯的本质和客观关系,而并非人们自由意志的随意创造。
如所共知,希尔伯特1899年出版的《几何学基础》一书是近代数学公理化的典范著作。
该书问世后的二、三十年间曾引起西方数学界的一阵公理热,足见其影响之大。
希尔伯特的几何公理系统实际是在前人的一系列工作成果基础上总结出来的,书中的公理条目也曾屡经修改。
直到1930年出第七版时,还作了最后修改。
这说明一门学科的公理化未必是一次完成的,公理化过程可以是包含一些发展阶段的。
谈到数学公理化的作用,至少可以举出如下三点:(1)这种方法具有分析、总结数学知识的作用。
凡取得了公理化结构形式的数学,由于定理与命题均已按照逻辑演绎关系串联起来,故使用起来也较方便。
(2)公理化方法把一门数学的基础分析得清清楚楚,这就有利于比较各门数学的实质性异同,并能促进和推动新理论的创立。
(3)数学公理化方法在科学方法论上有示范作用。
这种方法对现代理论力学及各门自然科学理论的表述方法都起到了积极的借鉴作用。
例如,20世纪四十年代波兰的巴拿赫(Banach)曾完成了理论力学的公理化;物理学家还把相对论表述为公理化形式,等等。
公理化方法的历史发展,大致可分成三个阶段:一是公理方法的产生阶段,大约在公元前三世纪,希腊的哲学家和逻辑学家亚里斯多德(Aristotle)总结了古代积累起来的逻辑知识,以演绎证明的科学(主要是数学)为实例,把完全三段论作为公理,由此推导出别的所有三段论(共分了十九个格式)。
因此可以认为,亚里士多德在历史上提出了第一个成文的公理系统。
亚里士多德的思想方法深深地影响了公元前三世纪的希腊数学家欧几里得,后者把形式逻辑的公理演绎方法应用于几何学,从而完成了数学史上的重要著作《几何原本》。
什么是“公理化”
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什么是“公理化”数学上,⼀个公理系统(或称公理化系统,公理体系,公理化体系)是⼀个公理的集合,从中⼀些或全部公理可以⽤来⼀起逻辑的导出定理。
⼀个数学理论由⼀个公理系统和所有它导出的定理组成。
⼀个完整描述出来的公理系统是形式系统的⼀个特例;但是通常完全⾓式化的努⼒带来在确定性上递减的收益,并让⼈更加⽆法阅读。
所以,公理系统的讨论通常只是半⾓式化的。
⼀个形式化理论通常表⽰⼀个公理系统,例如在模型论中表述的那样。
⼀个形式化证明是⼀个证明在形式化系统中的表述。
性质⼀个公理系统称为⾃洽(或称相容、⼀致性),如果它没有⽭盾,也就是说没有从公理导出⼀个命题及其逆命题的能⼒。
在⼀个公理系统中,⼀个公理被称为独⽴的,若它不是⼀个从系统的其它公理可以导出的定理。
⼀个系统称为独⽴的,若它的每个定理都是独⽴的。
虽然独⽴性不是⼀个系统的必要需求,⾃洽性却是必要的。
⼀个公理系统称为完备的,若每个命题都可以导出或其逆可以导出。
模型公理系统的数学模型是⼀个定义严谨的集合,它给系统中出现的未定义术语赋予意义,并且是⽤⼀种和系统中所定义的关系⼀致的⽅式。
具体模型的存在性能证明系统的⾃洽。
模型也可以⽤来显⽰⼀个公理在系统中的独⽴性。
通过构造除去⼀个特定公理的⼦系统的正确模型,我们表明该省去的公理是独⽴的,若它的正确性不可以从⼦系统得出。
两个模型被称为同构,如果它们的元素可以建⽴⼀⼀对应,并且以⼀种保持它们之间的关系的⽅式。
⼀个其每个模型都同构于另⼀个的公理系统称为范畴式的,⽽可范畴化的性质保证了系统的完备性。
第⼀个公理系统是欧⽒⼏何。
公理化⽅法公理化⽅法经常被作为⼀个单⼀的⽅法或着⼀致的过程来讨论。
以欧⼏⾥得为榜样,它确实在很多世纪中被这样对待:直到19世纪初叶,在欧洲数学和哲学中古希腊数学的遗产代表了智⼒成就(在⼏何学家的风格中,更⼏何的发展)的最⾼标准这件事被视为理所当然(例如在斯宾诺莎的著作中所述)。
这个传统的⽅法中,公理被设定为不⾔⾃明的,所以⽆可争辩,这在19世纪逐渐被扫除,这是随着⾮欧⼏何的发展,实分析的基础,康托的集合论和弗雷格在数学基础⽅⾯的⼯作,以及希尔伯特的公理⽅法作为研究⼯具的“新”⽤途⽽发⽣的。
论经济学中的公理化方法
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论经济学中的公理化方法经济学中的公理化方法是一种将经济学理论建立在一系列公理或假设之上的方法。
公理化方法在经济学研究中起到重要的作用,它帮助经济学家建立模型,推导经济学原理,并进行经济政策的分析和预测。
公理化方法要求经济学的理论建立在一组公理或假设之上。
这些公理或假设是被视为不争议的基本前提,它们不需要被证明,而只需要被接受。
公理通常是清晰、简洁和一致的,它们提供了建立经济模型的框架和规则。
在边际效用理论中,假设人们在决策时会根据边际效用来权衡各种选择;在供求理论中,假设市场上的价格是由供给和需求的均衡决定的。
公理化方法要求推导经济学原理的过程是严谨和逻辑的。
通过逻辑推理和数学工具,经济学家可以从公设中推导出一系列的经济学原理。
从需求曲线和供给曲线的交点可以推导出市场价格和数量的均衡点,从机会成本的概念可以推导出人们在决策时的最佳选择。
公理化方法的另一个重要特点是其预测性。
通过建立模型和推导过程,经济学家可以预测和分析各种经济现象和政策。
通过分析需求曲线和供给曲线的变化,经济学家可以预测价格的上升或下降,以及市场数量的变化。
这些预测可以为政府和企业提供决策的依据和指导。
公理化方法并不是没有争议的。
一些人认为,公理化方法过分简化了经济学的复杂性,忽略了现实世界中的各种复杂因素。
公理化方法假设人们在决策时是理性的,而实际上人们的决策往往受到各种心理和社会因素的影响。
公理化方法也存在一些假设的限制和局限性,这些假设的合理性和适用性需要经验和实证数据的支持。
公理化方法在经济学中具有重要的地位和作用。
它帮助经济学家建立模型、推导原理、预测现象和政策,并为经济政策的制定和评估提供了理论基础。
公理化方法也需要我们对其假设和结论持有一定的审慎和批判态度,将其与实际数据和观察相结合,才能更好地理解和应用经济学。
公理化方法的发展及其对数学教育的启示
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公理化方法的发展及其对数学教育的启示
公理化方法是数学发展的重要里程碑,它的出现不仅推动了数学的发展,而且对数学教育也产生了深远的影响。
公理化方法是指在数学研究中,通过一系列公理来定义基本概念,从而推导出更加深入的结论。
这种方法的出现,使得数学的推理更加严谨,避免了因为定义不清晰或者推理不严谨而导致的错误结论。
公理化方法的出现,也使得数学的研究更加系统化和规范化,使得数学的发展更加稳健和可持续。
公理化方法对数学教育的启示也是非常重要的。
首先,公理化方法强调了数学的严谨性和逻辑性,这也是数学教育中应该注重的方面。
在教学中,应该注重培养学生的逻辑思维和推理能力,让学生能够理解数学的基本概念和定理,并能够运用它们来解决实际问题。
公理化方法也强调了数学的系统性和规范性。
在教学中,应该注重让学生了解数学的体系结构和各个分支之间的联系,让学生能够理解数学的整体框架和发展趋势。
同时,也应该注重让学生掌握数学的基本概念和方法,让学生能够熟练地运用它们来解决实际问题。
公理化方法也强调了数学的应用性和实用性。
在教学中,应该注重让学生了解数学在实际生活中的应用,让学生能够将数学知识应用到实际问题中去,从而提高数学的实用性和应用性。
公理化方法的发展对数学教育产生了深远的影响,它强调了数学的
严谨性、系统性和应用性,为数学教育提供了重要的启示。
在今后的数学教育中,应该注重培养学生的逻辑思维和推理能力,让学生了解数学的体系结构和各个分支之间的联系,同时也应该注重让学生掌握数学的基本概念和方法,让学生能够熟练地运用它们来解决实际问题。
论经济学中的公理化方法
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论经济学中的公理化方法经济学中的公理化方法是一种形式化的推理方法,它采用数学模型的形式来描述和分析经济现象。
公理化方法的基本思想是,从一些既成事实(公理)出发,利用逻辑推理来推导出其他经济结论。
这种方法在经济学中被广泛用于建立理论模型,为实证经济学提供基础。
经济学中的公理化方法以形式化的公理作为理论分析的基础,这些公理是已经被广泛接受的经济学假设,如需求曲线的凸性和供给曲线的正斜率等。
这些公理是独立于具体经济现象的普遍规律,在建立经济模型时,需要从这些公理出发进行逻辑推导。
通过这种方式,可以避免对具体经济现象的直接观察和实证分析,而是从已知的经济规律出发,得出理论上的推论。
这种方法可以大大提高理论研究的准确性和一般性。
公理化方法的核心是逻辑推理,即从一系列已知的经济事实出发,通过严格的逻辑推导,得出新的经济理论结果。
这种方法的优势在于可以建立严格的经济模型和理论框架,分析和解释复杂的经济现象。
通过建立模型和推导理论公式,可以对经济行为进行精确的定量分析和模拟实验。
这种方法还可以帮助经济学家预测特定政策或市场变化对经济行为的影响,为政策制定提供决策参考。
公理化方法的局限性在于其所基于的公理都是抽象的、理论性的假设,与现实经济现象存在偏差,因此在实证分析中可能存在一定的局限性。
此外,数学模型的建立需要大量的数据和计算能力支持,往往需要精心设计和优化,才能使其适用于特定的经济现象。
最后,公理化方法还需要依赖一定的数学和逻辑知识,其复杂性对不具备相关技能和知识的研究者来说可能会产生一定的门槛和困难。
总的来说,经济学中的公理化方法是一种重要的理论分析工具,它可以帮助经济学家在理论上理解和解释经济现象,并预测经济变化的影响。
公理化方法的优势在于建立科学的经济模型和理论框架,可以进行精确的定量分析和模拟实验。
同时需要注意的是,公理化方法的局限性在于其公理是抽象的、理论性的假设,而与具体经济现象存在偏差。
因此需要结合实证研究来综合分析和评估经济问题,才能做出科学的决策。
形式逻辑的公理化系统与系统化方法
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形式逻辑的公理化系统与系统化方法形式逻辑是研究推理和论证的规则和原理的学科,它是数理逻辑的基础,也是哲学的重要分支之一。
在形式逻辑中,公理化系统和系统化方法是两个重要的概念,它们对于推理和论证的有效性和准确性具有重要意义。
公理化系统是指通过一组公理和推理规则来构建逻辑体系的方法。
公理是逻辑体系的基本原理或前提,它们不需要证明,而是被认为是不可证伪的真理。
通过推理规则,可以从公理中推导出更多的命题,从而构建一个完整的逻辑体系。
在形式逻辑中,公理化系统的建立是推理和论证的基础。
通过公理化系统,我们可以建立起一套严密的逻辑规则,使得推理和论证的过程更加准确和可靠。
公理化系统的建立需要严格的逻辑思维和分析能力,以确保公理的一致性和完备性。
系统化方法是指将复杂的问题或概念进行系统化的分析和归纳的方法。
在形式逻辑中,系统化方法可以帮助我们理清思路,将问题分解为更小的部分,从而更好地理解和解决问题。
通过系统化方法,我们可以将复杂的逻辑关系和推理过程进行简化和抽象,从而更好地理解和运用逻辑规则。
公理化系统和系统化方法相辅相成,共同构建了形式逻辑的理论体系。
公理化系统提供了逻辑推理和论证的基础,而系统化方法则帮助我们更好地理解和应用逻辑规则。
二者结合起来,可以提高我们的逻辑思维和分析能力,使我们能够更准确地进行推理和论证。
在实际应用中,公理化系统和系统化方法也有着广泛的应用。
在科学研究中,公理化系统可以帮助我们建立科学理论和模型,从而更好地解释和预测自然现象。
而系统化方法则可以帮助我们进行实验设计和数据分析,从而更好地验证和验证理论。
此外,公理化系统和系统化方法还可以应用于法律、哲学、计算机科学等领域。
在法律领域,公理化系统可以帮助我们建立法律体系和解释法律规则,从而更好地实现司法公正。
在哲学领域,公理化系统可以帮助我们建立哲学理论和思想体系,从而更好地理解和探索人类思维和存在的本质。
在计算机科学领域,公理化系统和系统化方法可以帮助我们建立计算机逻辑和算法,从而更好地实现计算机的智能和自动化。
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公理系统与公理化方法解析思考任何一门学科科学,任何一个科学策略,都是公理化方法得出的一个公理系统,即从几个概念定义和不证自明的公理出发,根据一定的逻辑规则,逻辑演绎出一整套体系,称之为一个一个公理系统。
然后,证明,就是在某个公理系统内,按照一定的规则,从定义和公理出发,推导出某些结论。
比如数学证明,就是在数学公理系统内,从最基本的数字的定义等一些定义和公理出发,能够推导出某个命题,那么这个命题就是正确的。
而人类目前的数学系统,也是从几个定义公理出发,通过公理化方法演绎出来的一个数字科学系统。
人类截止目前的任何一门学科,都是人类共同的一个本学科公理系统,任何一门学科都是一门完整的公理化逻辑体系,你要从本领域发展,就学习和遵循本公理系统,你不要瞎琢磨。
你要在这个学科领域内发展,就先老老实实学习本科学公理系统知识,而不是自己瞎琢磨,你自己琢磨差远了。
杨绛说,你的问题是读的书太少,想得太多,说的就是这个问题。
天才可以自己构筑一个公理系统,牛顿微积分,伽罗瓦近世代数。
自己定义一个概念,从这个概念出发,推演出一个公理体系。
你的某个领域世界观和方法论策略,也要这样构筑一个公理系统,这个要你自己构筑。
任何学科,用什么方法构建的?都是运用公理化思想方法构建的。
从几个基本概念和不证自明的公理出发,一步步逻辑推导出来的。
在从一个基本概念出发,推演过程中,离不开人的逻辑,人的逻辑是重要的。
公理系统公理系统(axiomatic system)就是把一个科学理论公理化,用公理方法研究它,每一科学理论都是由一系列的概念和命题组成的体系。
公理化的实现就是:①从其诸多概念中挑选出一组初始概念,该理论中的其余概念,都由初始概念通过定义引入,称为导出概念;②从其一系列命题中挑选出一组公理,而其余的命题,都应用逻辑规则从公理推演出来,称为定理。
应用逻辑规则从公理推演定理的过程称为一个证明,每一定理都是经由证明而予以肯定的。
由初始概念、导出概念、公理以及定理构成的演绎体系,称为公理系统。
初始概念和公理是公理系统的出发点[2] 。
公理系统相应地区分为古典公理系统、现代公理系统或称形式公理系统。
最有代表性的古典公理系统是古希腊数学家欧几里得在《几何原本》一书中建立的。
第一个现代公理系统是D.希尔伯特于1899年提出的。
他在《几何基础》一书中,不仅建立了欧几里得几何的形式公理系统,而且也解决了公理方法的一些逻辑理论问题[3] 。
例如欧几里德《几何原本》中就规定了五条公理和五条公设(以现代观点来看,公设也是公理),平面几何中的一切定理都可由这些公理和公设推导而得。
公理系统要满足某些一般要求,包括系统的一致性(无矛盾性)、完全性,以及公理的独立性。
其中一致性是最重要的,其他几个性质则不是每个公理系统都能满足的,或可以不必一定要求的[3] 。
由于公理系统可以建造一个完整的、无矛盾、满足一致性的理论体系,所以几乎所有的数学领域甚至一些数学以外的科学领域也采用了公理化体系来构造他们的理论系统。
如现代得到多数人认可的大爆炸理论,就是基于这种认识。
在数学中,所有的定理都必须给予严格的证明,但公理却是无需证明的。
因为数学公理是在基本事实或自由构造的基础上为了研究方便人为设定的。
有些是一般性的东西,人类仍无法用现有理论推导,如1+1=2。
一个公理体系中的名词是预先已经定义的概念,这样的公理系统就是实质公理系统。
如欧几里德几何公理系统。
因为要先定义概念,所以就要有一些初始的概念作为定义其他概念的出发点,如欧氏几何中使用的“部分”、“长度”、“宽度”、“界限”以及“同样的位置”等。
实例(a)传统形式逻辑三段论由一类事物的不证自明的全称判断作为前提,可以推断这类事物中部分判断为真,那么这个全称判断就是公理。
如“有生必有死”,就属于这种判断。
(b)在欧几里得几何系统中,下面所述的是几何系统中的部分公理:① 等于同量的量彼此相等。
②等量加等量,其和相等。
③ 等量减等量,其差相等。
④ 彼此能重合的物体是全等的。
以下是常用的等量公理的代数表达:①如果a=b,那么a+c=b+c。
②如果a=b,那么a-c=b-c。
③如果a=b,且c≠0,那么ac=bc。
④如果a=b,且c≠0,那么a/c=b/c。
⑤如果a=b,b=c,那么a=c。
公理集合论公理集合论(axiomatic set theory)是数理逻辑的主要分支之一。
是用公理化方法重建(朴素)集合论的研究以及集合论的元数学和集合论的新的公理的研究。
1908年,E.策梅洛首开先河,提出了第一个集合论公理系统,旨在克服集合论中出现的悖论。
20世纪20年代,A.弗伦克尔和A.斯科朗对此予以改进和补充,从而得到常用的策梅洛—弗伦克尔公理系统,简记为ZF。
ZF是一个形式系统,建立在有等词和关系符号“∈”(与朴素集合论中的属于关系相对应)的一阶谓词演算之上。
它的非逻辑公理有:外延公理、空集公理、无序对公理、并集公理、幂集公理、无穷公理、分离(子集)公理模式、替换公理模式、正则(基础)公理。
如果另加选择公理(AC),则所得到的公理系统简记为ZFC。
现已证明:ZF 对于发展集合论是足够的,它能避免已知的集论悖论,并在数学基础的研究中提供了一种较为方便的语言工具。
[4] 但是由哥德尔不完备性定理可知,ZF是不完备的[5] 。
由哥德尔第二不完备性定理可知,如此丰富的集合论公理系统,如果是协调的,那么在其内部也是无法证明的,而须借助于更强的公理才能证明。
由于几乎全部数学都可归约为集合论,所以ZF系统的一致性一直是集合论中至关重要的问题。
但根据哥德尔的不完全性定理,却无法在ZF系统内证明自身的一致性。
此外,一些重要的命题,如连续统假设也是在ZF中不可判定的。
寻找这些不可判定问题并证明其不可判定性和扩充ZF,以期在扩充后的系统中判定这些命题,就成了公理集合论研究的两个出发点。
1963年,美国学者P.科恩创立力迫法,从而证明了集合论中的一大批独立性问题。
公理化概括地说,几何学的公理化方法是从少数初始概念和公理出发,遵遁逻辑原则建立几何学演绎体系的方法。
用公理化方法建立的数学学科体系一般是由以下四个部分组成:①初始概念的列举。
②定义的叙述。
③公理的列举。
④定理叙述和证明。
这四个组成部分不是独立地叙述和展开,而是相互交织、相互渗透、相互依赖地按照逻辑原则演绎。
一般说来,用公理化方法建立的几何学演绎体系总是由抽象内容和逻辑结构构成的统一体。
决定几何体系的基础是初始概念和公理,不同的公理基础决定不同的几何体系,例如欧氏几何、罗氏几何、黎曼几何、拓扑学等。
几何体系的逻辑结构,主要取决于公理提出的先后次序,同一种几何体系由于公理系统的编排次序不同,可以产生不同的逻辑结构.例如,中学几何中的“外角定理”和三角形全等(合同)的“角角边定理”是在平行公理之后提出的,因此可根据平行公理的推论“三角形内角和等于二直角”很容易给予证明。
但在希尔伯特所建立的欧氏几何的体系中,由于这两个定理是在平行公理之前提出的,就不允许使用“三角形内角和”定理。
即同一欧氏几何可有多种逻辑结构,一个几何命题的证法不是通用的,它在一种逻辑结构中适用,而在另一种逻辑结构中可能不适用。
公理化方法公理化方法公理化思想任何真正的科学都始于原理,以它们为基础,并由之而导出一切结果来随着假设演绎模型法的进一步发展,经济学日益走向公理化方法。
公理化是一种数学方法。
最早出现在二千多年前的欧几里德几何学中,当时认为“公理’(如两点之间可连一直线)是一种不需要证明的自明之理,而其他所谓“定理”(如三对应边相等的陌个三角形垒等)则是需要由公理出发来证明的,18世纪德国哲学家康德认为,欧几里德几何的公理是人们生来就有的先验知识,19世纪末,德国数学家希尔伯特(David Hilbert)在他的几何基础研究中系统地提出数学的公理化方法。
所谓公所理化方法(或公理方法),就是从尽可能少的无定义的原始概念(基本概念)和一组不证自明的命题(基本命题)出发,利用纯逻辑推理法则,把一门数学建立成为演绎系统的一种方法。
所谓基本概念和公理,当然必须反映数学实体对象的最单纯的本质和客观关系,而并非人们自由意志的随意创造。
目录1 简介2 历史发展产生发展形式化3 作用意义分析、总结数学知识数学研究的基本方法科学研究的对象示范作用4 基本要求5 方法运用6 公理证明公理系统产生背景庞卡莱模型对数学发展的影响简介恩格斯曾说过:数学上的所谓公理,是数学需要用作自己出发点的少数思想上的规定。
公理化方法能系统的总结数学知识、清楚地揭示数学的理论基础,有利于比较各个数学分支的本质异同,促进新数学理论的建立和发展。
现代科学发展的基本特点之一,就是科学理论的数学化,而公理化是科学理论成熟和数学化的一个主要特征。
公理化方法不仅在现代数学和数理逻辑中广泛应用,而且已经远远超出数学的范围,渗透到其它自然科学领域甚至某些社会科学部门,并在其中起着重要作用.历史发展产生公理化方法发展的第一阶段是由亚里士多德的完全三段论到欧几里得《几何原本》的问世.大约在公元前3世纪,希腊哲学家和逻辑学家亚里斯多德总结了几何学与逻辑学的丰富资料,系统地研究了三段论,以数学及其它演绎的学科为例,把完全三段论作为公理,由此推导出其它所有三段论法,从而使整个三段论体系成为一个公理系统.因此,亚里斯多德在历史上提出了第一个成文的公理系统.亚里斯多德的思想方法深深地影响了当时的希腊数学家欧几里得.欧几里得把形式逻辑的公理演绎方法应用于几何学,从而完成了数学史上的重要著作《几何原本》.他从古代的量地术和关于几何形体的原始直观中,用抽象分析方法提炼出一系列基本概念和公理.他总结概括出10个基本命题,其中有5个公设和5条公理,然后由此出发,运用演绎方法将当时所知的全部几何学知识推演出来,整理成为演绎体系.《几何原本》一书把亚里斯多德初步总结出来的公理化方法应用于数学,整理、总结和发展了希腊古典时期的大量数学知识,在数学发展史上树立了一座不朽的丰碑.公理学研究的对象、性质和关系称为“论域”,这些对象、性质和关系,由初始概念表示.例如欧氏《几何原本》中只需取“点”、“直线”、“平面”;“在……之上”、“在……之间”、“叠合”作为初始概念.前三个概念所表示的三类对象和后三个概念所表示的三种关系就是这种几何的论域.按照“一个公理系统只有一个论域”的观点建立起来的公理学,称为实质公理学.这种公理学是对经验知识的系统整理,公理一般具有自明性.因此,欧氏《几何原本》就是实质公理学的典范.发展公理化方法的发展大致经历了这样三个阶段:实质(或实体)公理化阶段、形式公理化阶段和纯形式公理化阶段,用它们建构起来的理论体系典范分别是《几何原本》、《几何基础》和ZFC公理系统。