在数学中,没有长度的点可以组成有长度的线段,这是否包涵矛盾?

在数学中,没有长度的点可以组成有长度的线段,这是否包涵矛盾?
在客观现实中,就不存在数学概念的点。不举线段点的例子,举一个三维的例子——奇点,说它比原子还小,但是再小也是有体积的。数学中说“任何一条线段,无论它有多短,都是由无穷个点所组成的”,这句话,被提问题的老师理解错了,或者说这句话本身就不严格。应该这样理解或纠正这句话:1、任何一条线段中,点是客观存在的,它的客观意义在于把一条线段再分成二段。2、一条线段中,若有无穷个点,也是这无穷个点把线段分成无穷份(无穷大加一还是无穷大)。3、无穷个点把一条线段分成无穷份后,不是无穷个点之和等于这条线段的长度,而是所分成的无穷个小线段的和。(首)

回复
  • 尹娟用户

    在客观现实中,就不存在数学概念的点。不举线段点的例子,举一个三维的例子——奇点,说它比原子还小,但是再小也是有体积的。

    数学中说“任何一条线段,无论它有多短,都是由无穷个点所组成的”,这句话,被提问题的老师理解错了,或者说这句话本身就不严格。应该这样理解或纠正这句话:1、任何一条线段中,点是客观存在的,它的客观意义在于把一条线段再分成二段。2、一条线段中,若有无穷个点,也是这无穷个点把线段分成无穷份(无穷大加一还是无穷大)。3、无穷个点把一条线段分成无穷份后,不是无穷个点之和等于这条线段的长度,而是所分成的无穷个小线段的和。(首)

    2024-05-15
    1楼
    回复
  • 史之瑶用户

    (小石头尝试着回答这个问题)

    回答:这并不矛盾! 下面是详细分析。

    在几何中,任何直线的性质都是一样的。于是,任取一根直线,为了区分其上的点,我们将每一个点和一个实数对应起来,这样就形成了(实)数轴。进而,自然而然,数轴上的一个线段,就对应 一个实数区间。

    转布载或者级头引用本文整内容请注明北来源于芝士回答

    如此以来,题主问题里,所谓没有长度的点,翻译成数学语言就是:

    不面之然前相被增再例张布委划写亲快。

    在数轴中任取一个点 x 对其长度进行测量,得到的长度 为 0;

    所谓 有长度的线段,翻译成数学语言就是:

    在数轴中任取一个区间 [a, b] 对其长度进行测量,得到的长度不为零;

    而实点社间式几任保斗办,响团候斯江。

    以上的关键,是我们有一个可以测量 点 和 区间 长度 的 工具,记为 μ。一个点 x 其实是一种特殊的区间 [x, x],于是 μ 其实只要可以测量 区间的长度就行,即,任意给定 数轴上的 一个 区间 [a, b],通过 μ 会可以得到 一个 长度,显然 μ 是一个以为区间为参数的 函数,可以定义如下:

    μ([a, b]) = b - a

    对于,任意一个点 x,有:

    μ(x) = μ([x, x]) = x - x = 0

    这符合一个点长度为 0 的要求。

    另外,只有稍微对 μ 进行升级,我们也可以对 多段 独立的区间进行 测量:

    μ([a₁, b₁] + [a₂, b₂] + ... ) = b₁ - a₁ + b₂ - a₂ + ...

    其中 区间 [a₁, b₁], [a₂, d₂], ... 两两不相交。 升级后的 μ 称为 测度。

    接下来,仔细观察 测度 μ ,就会发现它有两个特性:

    μ 的值 总是 大于等于 0;

    对于任意一列 相互独立的 区间 [a₁, b₁], [a₂, d₂], ...,有:μ([a₁, b₁] + [a₂, b₂] + ...) = b₁ - a₁ + b₂ - a₂ + ... = μ([a₁, b₁]) + μ([a₂, b₂]) + ...

    实际上,只要符合上面 特性的 函数 都可以称为 测度。测度不仅仅是测量 区间(线段)长度,也可以是 测量 图形的面积、几何体的体积、物体的质量、 等。

    测度的第一个特性称为 非负性,和问题关系不大,而 第二个特性称为 可列可加性,是问题的关键。

    所谓“可列可加性”翻译成白话就是:对于一列的相互独立的区间,它们加起来的总长度等于各区间长度之和。

    现实中,这是我们再熟悉不过的常识了:

    将多个线段接起来,总线段的长度一定是各个线段长度之和;

    将水和盐混合成盐水,盐水的质量 一定 是 水的 质量 加 盐的 质量;

    积木搭建的建筑物的总体积,一定是所有积木体积之和;

    也正因为题主有了这种常识,所以才提出本问题。问题翻译成数学语言为:设,非单点区间 [a, b] (a < b) 是由 点 a, x₁, x₂, ..., b 组成,即,

    [a, b] = [a, a] + [x₁, x₁] + [x₂, x₂] + ... + [b, b] ①

    于是,根据测度的可列可加性有:

    μ([a, b]) = μ([a, a] + [x₁, x₁] + [x₂, x₂] + ... + [b, b]) = μ(a) + μ(x₁) + μ(x₂) + ... + μ(b) = 0 + 0 + ... +0 = 0

    可以 根据测度的定义又有:

    μ([a, b]) = b - a > 0

    矛盾。

    其实并不矛盾!这里的关键是 等式 ① 是不成立的。虽然 序列 a, x₁, x₂, ..., b 和 区间 [a, b] 都包括了 无穷多个点,但是 无穷多和无穷多 不一定一样。实际上, 一个区间 中包括的点 比一个序列 还多,多到无将这些点 排成一个列。由于 区间中的点 不能排成一列,于是 可列可加性 对于 区间中的点的组合 就无效了。

    康拓儿 最早研究了 无穷集合 元素个数的问题:如果我们 可以找到 两个集合之间的 一个 一一对应的关系,则 这两个集合 的 元素个数 就相等。同时,康拓儿也最早证明了 (0, 1) 中点 比 自然数序列 中的点 多。

    我们可以将自然数排成一列:

    0, 1, 2, ....

    于是和自然数一样多的集合中的元素 也都可以 排成 一列,称它们为 可列;而像区间这种 比 自然数多的,称为 不可列。

    从另一角度看,我们知道 [a, b] 对应的线段是连续的,也就是说线段中不存在缝隙,我们无法再向 线段中 插入一个新的点。假如 我们可以将 [a, b] 中的点 排成一列,则就意味着我们可以 以 插队 的方式,向队列中,插入一个 新的点,这显然和 线段 不能插入新点的特性 矛盾。

    结论:

    只有可列个点的组合的长度才是零,不可列个点可以组成任意长度的线段。

    估计看到这里的条朋友,很多依然不能 从直觉上 接受这个数学事实,我想那是因为,日常生活中,根本没有长度为 0 的点,所有这方面 大家的直觉是失灵的。

    2024-05-15
    2楼
    回复
  • 周瑾用户

    数学的点和线段不矛盾

    ♦数学的点

    数学的点,任何定义都系无处着力而无效。它是无法被定义的。定义它,会陷入重复定义、反逻辑定义深渊。点相当于原始概念,具有原始概念性质。

    科学系统对概念总要下定义,也定会用些已知概念来定义新概念,但概念有限。又由第二条规则可知,下定义必须遵循科学规律,不能恶性循环,总有概念不能引用别的概念来定义,这就叫科学体系中的原始概念。

    转例载铁或者引五权用本文内容请中注明来源于芝士回答

    ♦6G世界由信道蓝光点联线成片

    定义平行四边形为两组对边分别平行的四边形,必须先对四边形、平行以及对边进行定义。定义四边形时,应先对多边形及边进行定义,又必须先定义折线,故必须先对点和直线下定义。

    是产法都本图山知况研便。

    但一般初等几何中,点和直线都无法再用已被定义过的概念进行定义,它们都是原始概念。在数学中,点、直线、平面、集合,空间、数、量等都是原始概念。其中有些还是通过公理来直接描述的,虽然有些概念在中学课本中也有解释,但这种解释不算定义。

    以发些党位文级接几,金联美集段且观连技。

    ♦水墨画晕点染

    所以要看如何定义点。如果以宇宙为基地,那么地球就是一个浮尘那么微观的点,但是地球平均半径6500公里,1.3万公里大小恰如一粒纳米浮尘,这就是宇宙基地的点的定义。同理,量子相对分子原子而粒子点,蚂蚁相对人而粒子点,人相对地球而粒子点。

    所以客观实在的点,是有长度的,而且还可大可小,但抽象数学形而上的点,却无长度,但理论上又规定无数的点,可以构成有长度量的线段和直线。所以你是怎么看?数学抽象世界真能囊括客观存在的现实吗?

    2024-05-15
    3楼
    回复
  • 曾烁涵用户

    点是很特殊的存在,他在数学的规定中没有长度,而线段是由无数多个点组成的,他就有长度了,无数多个点积少成多,构成了具有一定长度的线段,这是数学中的硬性规定。这是不矛盾的。

    2024-05-15
    4楼
    回复
  • 郑墨缘用户

    谢谢您的邀请!非常高兴为您回答问题!

    这个并不矛盾。

    1 在数学中,点是组成几何图形的基本元素,点没有大小,线没有粗细,面没有薄厚。

    版手权归芝连士学回答网站青或原作者候所有

    2 点动成线,线动成面,面动成体,也可以说,围成体的是面,面和面相交成线,线和线相交成点。

    3 线段的定义:直线上的两点和它们之间的部分叫做线段。

    4 线段的长度是指线段的两个端点之间的距离。

    一国以他年起合情最提次完科土织连消院听。

    弄清以上概念,问题就解决了!

    所以它们之间是没有矛盾的。

    2024-05-15
    5楼
    回复
  • 魅味酔用户

    去理解“无穷”的意思,或哲学上的“量变发生质变”。因为数学也是哲学。

    2024-05-15
    6楼
    回复
  • 罗阳辉用户

    我认为是没有矛盾的,因为线段就是由无数个点组成的,只是我们看不见而已。

    2024-05-15
    7楼
    回复
  • 邱玉龙用户

    利用列举法就可以求出任意三条线段可以组成的组数.再根据三角形三边关系定理确定能构成三角形的组数,就可求出概率.解答:解:显然共有1,3,5;1,3,7;1,3,9;1,5,7;1,5,9;1,7,9;3,5,7;3,5,9;3,7,9;5,7,9.共10种情况.根据三角形的三边关系:任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边.其中能构成三角形的有3,5,7;3,7,9;5,7,9.三种情况,故概率是 .点评:注意分析任取三条的总情况,再分析构成三角形的情况,从而求出构成三角形的概率.用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.

    2024-05-15
    8楼
    回复
  • 孤剑战圣用户

    数学思想的重大进步就是区别“点集”和“空间”两个概念:通过定义点与点之间的距离(度规)概念,可以在点集上构造出空间。

    2024-05-15
    9楼
    回复
  • 吕炳桦用户

    几何和数学是定义为基础的

    2024-05-15
    10楼
    回复

参与评论

游客评论不支持回复他人评论内容,如需回复他人评论内容请