光伏業務虧損又陷連環訴訟 華東重機子公司被起訴涉案2.08億元
322025-07-05 08:19:38
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設全集為U,其子集為A,B.則
Cu(A∪B)=CuA∩CuB,
Cu(A∩B)=CuA∪CuB,
稱為摩根定律.又叫反演律.
就好像是集合的分配率一樣
摩根定律是哥德巴赫猜想賴以獲解的完備性條件
我們知道,所謂的哥德巴赫猜想,其中的一個主要的命題是:“任意充分大的偶數都可以表為兩個奇素數之和”。既然是“和”,也就說明其是屬於加法關係a+b的範疇,那麽,從對加法關係a+b的剖析中,我們就可獲得其中所具有的規律。
設M=a+b,歸納其所有的元素為一集合G,則有:
M=1+(M-1)=2+(M-2)=...=M/2+M/2
共有M/2個元素。當a→∞時,G有無窮多個元素;但b的元素卻是無法用自然數值來表達的,隻能以∞+1,∞+2,∞+3,...,(2∞-1)等共尾序數來表示。按加法關係a+b的性質,可知,
2∞=1+(2∞-1)=2+(2∞-2)=...=∞+∞
是集合G的元素中的欲表達之數值的極限之值。
在這M/2個元素中,若以素數或合數的性質來分類,則在集合G有:素數加素數p(1,1)、素數加合數(p,H)、合數加合數H(1,1)此三大類情況(在這裏,將與1相加的情況排除在外)。顯然,如果欲使求解的方法是完備的,則就必須將這三大類的情況都安置在內,否則就是不完備的。因此,欲解哥德巴赫猜想,就必須是:
素數加素數=G-素數加合數-合數加合數
用符號表之,有
p(1,1)=G-(p,H)-H(1,1)
根據上述之式,我們可以知道,欲求p(1,1),則必須在集合G中將(H,p)和H(1,1)此兩類情況的元素篩掉,剩下的即是p(1,1),這種求解的篩法,在辯證法中謂之為否定之否定。
應用否定之否定法則求解數學中的問題,並非是解p(1,1)所獨有,在許多問題上都有所應用。例如,埃拉托色尼篩法:p=x-H,也是應用否定之否定法則的。但埃拉托色尼篩法求不出p(1,1),因為p(1,1)是由兩個自然數之和構成的元素,而p隻是一個自然數之元素,由量變到質變,所以用埃拉托色尼篩法是解不出哥德巴赫猜想的。
所謂的摩根定律,是指其最簡單的形式:A~∩B~=(A∪B)~。此定律告訴了我們,集合A的補集與集合B的補集之交,等於集合A與集合B的並集之補。摩根定律對於所有的兩集合之互補關係都是適用的,哥德巴赫猜想之解也隻是對摩根定律的一個具體應用而已。換言之,欲解哥德巴赫猜想,必須以摩根定律為前提,否則,一概是錯誤的;因為隻有摩根定律才滿足兩集合之並、交之關係的完備性條件。譬如,若以x-p為前提,其中的p乃是一些不能被確定的素數之元素,所以,x-p隻能是一些無法確定的自然數之堆積,是根本無法從中研究出什麽來的。但摩根定律則不然,其是集合論中的一個著名的定律,正確性是經曆過驗證的。以摩根定律作為哥德巴赫猜想之解的前提,就是為了使得對哥德巴赫猜想的研究有一個完備性的條件,因為哥德巴赫猜想也是一個加法關係a+b中的集合之問題。
為了能更清晰地對摩根定律與哥德巴赫猜想之關係的認識,讓我們舉一實例來作解釋;當然,這樣的舉例對於M為任何數值的實例都是適用的。
例如,設M=16,則有
16=1+(15)=2+(14)=3+13=(4+12)=5+11=(6+10)=7+(9)=(8+8)
為了視覺上的一目了然,在合數處我們以括號籠之。在區間(1,8]中,有合數4、6、8共三個,則集合A有元素(4+12)、(6+10)、(8+8);而集合A~有元素1+(15)、(2+14)、3+13、5+11、7+(9)。在區間[8,16)中,有合數8、9、10、12、14、15共6個,則集合B有元素(8+8)、7+(9)、(6+10)、(4+12)、2+(14)、1+(15);而集合B~有元素3+13、5+11。故而,A~∩B~有元素:3+13、5+11共2個;A∪B有元素(8+8)、7+(9)、(6+10)、(4+12)、2+14、1+(15)共6個。在M=16中,全域共有a+b元素8個;則有:2=8-6。
誠然,摩根定律並沒有要求集合A或集合B必須是合數的集合,用素數來歸納也是一樣的,隻不過是互換了一下數據而已。但是由於是為了解哥德巴赫猜想,用合數作這樣的歸納顯然是較為合理可取。
用摩根定律來歸納加法關係M=a+b中的元素,對於任何的M之值都是適用的,包括奇數在內(隻不過奇數時的p(1,1)=0而已)。從摩根定律中,我們可以獲得這樣的訊息,欲解等式左邊的A~∩B~,隻要對等式右邊的(A∪B)~求解即可。
在等式左邊,A~是A的補集,也就是說,組成A~的元素在區間(1,M/2]中是素數;B~是B的補集,也就是說,組成B~的元素在區間[M/2,M)中是素數;A~∩B~也就構成了兩個奇素數之和。
等式右邊的A∪B為兩個合數的集合之並,(A∪B)~是求A∪B之補的意思;也就是說,在全域G中求出G-A∪B之差集,乃是篩法也。
由於摩根定律是適用於所有的集合的,所以,在針對哥德巴赫猜想時,我們要用特殊的符號來替代:p(1,1)=G-(p,H)-H(1,1)。此是應用摩根定律於哥德巴赫猜想時所采用的符號,其實,用替代符號所講述的就是摩根定律,並沒有其它的內容。但欲解哥德巴赫猜想,必須應用摩根定律,因為隻有摩根定律,才符合加法關係a+b的完備性條件。
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