極限的起源與變化唯一性的重要依據

2020-12-04 新常新科技

#數學科學#作為可隸屬的常規科學意義下的數學科學的最重要板塊——變量數學裡的極限常識,數列極限就是作為變量的數據運動變化的根基和起源,因為哲學上已證實:萬事萬物都處於普遍聯繫之中,只有這種普遍聯繫,才構成事物的運動、變化和發展,即包括人類社會在內的整個廣義自然界的運動、變化和發展,也即世界是永恆發展的,唯一不變的就是變化和發展。而對於任一科學研究過程,針對每一個研究對象,在某時某地,我們需要它的數據結果或結果趨勢是單一的,否則就形同混亂和謬誤,對研究毫無幫助。這就好比按照設計圖買各種材料蓋房子,最終的房子尺寸、外觀、抗震等級、使用年限等數據都只能是唯一的,因為唯一即特殊,它比作為一般情形的熵增類型少得多。

因此,對於數學科學常識裡的數列極限,從人類改造世界的初衷出發,只能期望其值是唯一的,否則,初始條件下引起的巨大混亂,一旦投入實際應用,與破壞性極強的蝴蝶效應(由於客觀世界的複雜性,往往存在不可預測的變數,有時一個毫不起眼的微小變化就能嚴重影響事物的發展,它就好比一隻蝴蝶,在特別環境下偶爾扇動幾下翅膀,就可以在不久後引發一場龍捲風,這也反映了事物之間或事物內部諸要素之間的普遍聯繫,其聯繫方式包括相互作用、相互制約和相互影響)有得一比。

由此可知,對於任一數學模型下的數列{xn},若期望它在給定變化條件下有極限或收斂,且極限值必須滿足唯一性,就必須先假設它至少存在兩個不同的極限值a和b,規定a<b,再結合極限的本質可推知,對於任一數列{ⅹn},必存在正整數N1和N2,使當n﹥N1時,總存在任一給定的與0相隔很近的正數ε,滿足關係式|xn-a|﹤ε,即-ε+a<xn<ε+a……①同理,至少還滿足關係式-ε+b<xn<ε+b……②而根據人類的期望可推知,關係式①只能與②發生邏輯矛盾,而ε是正數,所以,只能滿足條件-ε+a≥ε+b或ε+a≤-ε+b,由此可知,ε≤(a-b)/2或ε≤(b-a)/2,而a<b,所以僅需滿足ε≤(b-a)/2後,就能使①式與②式矛盾,從而使「至少存在兩個不同的極限值a和b"這一假設不成立,因為假如它有3個以上的極限值,就一定存在兩個不同的極限值。顯然,由於b-a﹥0,且ε是與0相隔很近的任一正數,所以一定存在這樣的正數,只要滿足關係式ε≤(b-a)/2,就能使假設不成立。

當然,有的人有時在進行書面反證時,直接在開頭就取ε的一個特殊值ε=(b-a)/2,雖然也很快推導出邏輯矛盾,但容易讓別人一頭霧水。實際上,作者的思路也是與上述類似,只是在書寫推理過程時,違反了哲學上的因果律,顛倒因果順序了。

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