数学
大学生・専門学校生・社会人

大学入学したばっかりなので、この問題がよく分かりません。誰か至急教えてください

有理数と実数の比較から, 四則演算(加減乗除)と極限をとる操作の独立性につ いてわかることは何か
四則演算 極限

回答

授業ではどこまでやりましたか?

Tak

授業で扱った内容をまとめるか、考察するという話だと思うのですが。

NEXT

まだ授業は始まっておらず、予習として出されました

Tak

そのような状況であれば、正解はあまり求められてなさそうですね。

ヒントをお教えしますので、検討してみてください。

・四則演算について
→有理数は四則演算で閉じているか。
すなわち、有理数同士を四則演算で計算したとき、その計算結果は有理数になるか。
実数でも、同じことを考えてみてください。

・極限について
→有理数列(値がすべて有理数の数列)の極限は有理数になるか。
実数列でも同様のことを考えてください。

Tak

極限については発散するものもありますので、収束するものに限定して考えてみてください。

NEXT

長文ありがとうございます!
助かります!

哲治

おそらくこの問題の趣旨は「和の極限と極限の和」
のお話だと思います。
極限操作はε-δ論法で定義されます。
資料をアップしておきます。

哲治

このεδ論法はかなりの新入生殺しで、どこの大学でも毎年かなりの犠牲者が出るんですよね。(;゚ロ゚)
もしネクストさんが理学部数学科でもなければ全く気にしなくていいです。
学年上がって2年位から自然とだんだんわかると思います。

哲治

工学系や理学部でも物理系なら、他にも積分記号とリミット記号の入れ替えとか、偏微分の順序変更とかは細かい証明無しにガンガン使いまくりなんで。
最初から細かいこと気にするよりは、先に具体的な計算問題を解けるようにするのが先で、効率いいです。

Tak

私は有理数と実数の比較という観点があったので、授業は実数の定式化から始まるのだと思ってました。

確かに大学や学部によっては哲治さんの観点もあるかもしれないですね。

哲治

まさかの実数の構成とかですか?
集合論とか解析学の最初のデデキント切断とかからの実数の構成ですよね。
それだと余計に数学科以外には意味不明だし、そういう僕も1年ではまるまる逃げて飛ばして、今からやっとそこらを詰めてる最中なんですよね。(;゚ロ゚)

Tak

微積の教科書の最初に載ってる話なので、てっきりそれだと思ってました。

ちなみに、Dedekindの切断なんて、個人的にはちゃんと理解しても意味なかった印象ですよ。

哲治

そうなんですよ! 後から特に使わないんですよね。笑
実数の連続性とか稠密性なんて別に誰も疑ってないんで。数学科以外。笑
僕も1年経っても、杉浦解析入門とか1ミリも読める気がしないので。(;゚ロ゚)
よほどのこだわりないなら、さっさと微積分の計算問題とか簡単な微分方程式とかやるべきと思ってます。
というか自分にはそういう勉強しかできなかったです。
数学科のトップ層なんかはカリキュラム通りにそこらをピラミッド形式に理論を綺麗に積み上げられるのでしょうけど、凡人は細かいこと抜きに、具体的でわかりやすいところからで十分と思っています。

哲治

Takさんは院卒なんですね!すごいです!
どのようなことを研究されておられたのですか?

Tak

杉浦先生の解析入門懐かしいですね笑 私もその本で勉強しました!
この本は難しいですし、特に大学1年でやる微積や線形代数なんかは計算できてからがスタートかもしれませんね!
私なんかは数学科らしく、1から証明を追ってましたが笑

ちなみに、実数の構成はDedekindの切断の他に、有理数列の集合を適当な同値関係で割って構成する方法があり、個人的にはこっちが好きです。

NEXTさんの質問のコメント欄で恐縮ですが、私が研究してものは大雑把に言って無限次元空間です。
哲治さんはLebesgue積分なども勉強されてるそうなので、Banach空間やHilbert空間を聞いたことがあるかもしれませんが、このような理論をばりばり使ってました。

哲治

数学科新2年です。
僕は最初は専門書が1文字も読めずに震えました。笑
マセマ数学シリーズで勉強して、夏終わりから秋頃にようやく数学の専門書が読めるようになってきました。
僕は好きな解析特化で勉強してました。
なので集合論位相論、代数学などは全く無視して進めており、今さらに集合論の本を4月になって読んでおります。笑
僕は偏微分方程式論とか楕円関数論とか確率論、確率微分方程式とかそこらを勉強したいと考えてます。
でもなかなか専門書を読み進められずにすでに何度も挫折してます。(;゚ロ゚)

哲治

今日も朝からテンソル解析の本を読んでドハマリして1時間ほど硬直してました。笑
一冊の本をなかなかストレートに最初から最後まで読むのは難しいです。
今後ともQA欄でお会いすればよろしくお願いします。

Tak

私は偏微分方程式や楕円関数論は全くです笑
数学科2年でLebesgue積分を自主的にやってるんですね!
それはすごいです!

今後のためにも位相空間論は早めに習得した方がいいですよ!

哲治

位相空間論勉強します! ありがとうございました!

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