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分析基础机器证明系统

分析基础机器证明系统

定 价:¥198.00

作 者: 郁文生,付尧顺,郭礼权 著
出版社: 科学出版社
丛编项: 数学机械化丛书
标 签: 暂缺

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ISBN: 9787030706713 出版时间: 2022-01-01 包装: 精装
开本: 16开 页数: 396 字数:  

内容简介

  《分析基础机器证明系统》利用交互式定理证明工具Coq,在朴素集合论的基础上,从Peano五条公设出发,完整实现Landau著名的《分析基础》中实数理论的形式化系统,包括对《分析基础机器证明系统》中全部5个公设、73条定义和301个定理Coq描述,其中依次构造了自然数、分数、分割、实数和复数,并建立了Dedekind实数完备性定理,从而迅速且自然地给出数学分析的坚实基础.在分析基础形式化系统下,给出Dedekind实数完备性定理与它的几个著名等价命题间等价性的机器证明,这些命题包括确界存在定理、单调有界定理、Cauchy-Cantor闭区间套定理、Heine-Borel-Lebesgue有限覆盖定理、Bolzano-Weierstrass聚点原理、Bolzano-Weierstrass列紧性定理及Bolzano-Cauchy收敛准则等,基于实数的完备性定理,作为应用,进一步给出闭区间上连续函数的重要性质——有界性定理、*值定理、介值定理、一致连续性定理——的机器证明.另外,还给出张景中院士提出的第三代微积分——不用极限的微积分——的形式化系统实现.在我们开发的系统中,全部定理无例外地给出Coq的机器证明代码,所有形式化过程已被Coq验证,并在计算机上运行通过,体现了基于Coq的数学定理机器证明具有可读性和交互性的特点,其证明过程规范、严谨、可靠.该系统可方便地应用于数学分析相关理论的形式化构建.

作者简介

暂缺《分析基础机器证明系统》作者简介

图书目录

目录
前言
致谢
符号汇集
第1章引言1
1.1概述1
1.1.1证明辅助工具Coq1
1.1.2形式化数学2
1.1.3分析基础3
1.1.4第三代微积分5
1.1.5本书结构安排7
1.2基本Coq指令清单及逻辑预备知识7
1.3集合与映射的一些基本概念13
第2章分析基础的形式化系统实现19
2.1自然数19
2.1.1公理19
2.1.2加法22
2.1.3序26
2.1.4乘法36
2.1.5补充材料:有限数的定义及性质40
2.2分数44
2.2.1定义和等价44
2.2.2序46
2.2.3加法51
2.2.4乘法56
2.2.5有理数和整数61
2.3分割83
2.3.1定义83
2.3.2序86
2.3.3加法89
2.3.4乘法97
2.3.5有理分割和整分割106
2.4实数118
2.4.1定义118
2.4.2序.119
2.4.3加法125
2.4.4乘法139
2.4.5Dedekind基本定理146
2.4.6补充材料:实数运算的一些性质151
2.4.7补充材料:实数序列的一些性质166
2.5复数175
2.5.1定义175
2.5.2加法177
2.5.3乘法181
2.5.4减法186
2.5.5除法188
2.5.6共轭复数193
2.5.7绝对值195
2.5.8和与积200
2.5.9幂237
2.5.10将实数编排在复数系统中245
第3章实数完备性等价命题的机器证明251
3.1确界存在定理251
3.1.1用Dedekind基本定理证明确界存在定理251
3.1.2用确界存在定理证明Dedekind基本定理254
3.2单调有界定理255
3.3闭区间套定理256
3.4有限覆盖定理258
3.5聚点原理264
3.6列紧性定理268
3.7Cauchy收敛准则272
3.8用Cauchy收敛准则证明Dedekind基本定理275
第4章闭区间上连续函数性质的机器证明283
4.1基本定义283
4.2有界性定理290
4.3*值定理293
4.4介值定理295
4.5一致连续性定理300
第5章第三代微积分的形式化实现306
5.1预备知识307
5.1.1基本定义307
5.1.2一些引理308
5.2导数和定积分的初等定义315
5.3积分与微分的新视角324
5.4微积分系统的基本定理346
第6章总结与注记370
参考文献375
附录Coq指令说明386
A.1Coq专用术语386
A.2Coq证明指令387
A.3集成策略390
索引393
表索引
表1.1书中涉及常用Coq指令简表8
表1.2书中涉及常用Coq术语的基本含义13
表6.1分析基础形式化系统代码量统计370
表6.2实数完备性及其等价命题形式系统化代码量统计371
表6.3闭区间上连续函数性质形式化系统代码量统计371
表6.4第三代微积分形式化系统代码量统计371
图索引
图1.1Landau《分析基础》的德文-英文版和中文版封面4
图3.1实数完备性定理的等价性251
图3.2实数的定义与完备性总览图282
图6.1Dedekind基本定理的证明截图372
图6.2计算机软件著作权登记证书373

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