擴展實數線, 又稱廣義實數, 英語, extended, real, number, 由實數線r, displaystyle, mathbb, 加上, displaystyle, infty, displaystyle, infty, 得到, 注意, displaystyle, infty, displaystyle, infty, 并不是实数, 写作r, displaystyle, overline, mathbb, 或ℝ, 在不會混淆時, 符號, 常簡寫成, 扩展的實數線在研究数学分析, 特别是积分时非常有用,. 擴展實數線又稱廣義實數 英語 extended real number 由實數線R displaystyle mathbb R 加上 displaystyle infty 和 displaystyle infty 得到 注意 displaystyle infty 和 displaystyle infty 并不是实数 写作R displaystyle overline mathbb R 或ℝ 在不會混淆時 符號 常簡寫成 扩展的實數線在研究数学分析 特别是积分时非常有用 扩展 编辑对任意实数a displaystyle a nbsp 定义 lt a lt displaystyle infty lt a lt infty nbsp 扩展的实数轴就成了一个全序集 这种集合有种非常好的性质 就是其所有子集都有上确界和下确界 这是一个完备格 全序关系在R displaystyle overline mathbb R nbsp 上引入了拓扑 在这个拓扑中 集合U displaystyle U nbsp 是 displaystyle infty nbsp 的邻域 当且仅当它包含集合 x x gt a displaystyle left x x gt a right nbsp 这里a displaystyle a nbsp 是某个实数 displaystyle infty nbsp 的邻域类似 R displaystyle overline mathbb R nbsp 是个紧致的豪斯多夫空间 与单位区间 0 1 displaystyle left 0 1 right nbsp 同胚 R displaystyle mathbb R nbsp 上的算术运算可以部分地扩展到R displaystyle overline mathbb R nbsp 如下 a a a a a a a a a 0 a a a 0 a 0 a R a a 0 a a 0 displaystyle begin array l a infty infty a infty amp a neq infty a infty infty a infty amp a neq infty a cdot left pm infty right pm infty cdot a pm infty amp a in left 0 infty right a cdot left pm infty right pm infty cdot a mp infty amp a in left infty 0 right dfrac a pm infty 0 amp a in mathbb R dfrac pm infty a pm infty amp a in left 0 infty right dfrac pm infty a mp infty amp a in left infty 0 right end array nbsp 通常不定义 0 displaystyle infty infty 0 cdot left pm infty right frac pm infty pm infty nbsp a 0 displaystyle frac a 0 nbsp 同时1 0 displaystyle frac 1 0 nbsp 也不定义为 displaystyle infty nbsp 因為這樣忽視了 displaystyle infty nbsp 这些规则是根据无穷极限的性质确定的 注意在这些定义下 R displaystyle overline mathbb R nbsp 不是域 也不是环 性质 编辑经过上述定义 扩展的实数轴仍有很多实数的性质 a b c displaystyle a left b c right nbsp 和 a b c displaystyle left a b right c nbsp 相等或同时没有定义 a b displaystyle a b nbsp 和b a displaystyle b a nbsp 相等或同时没有定义 a b c displaystyle a cdot left b cdot c right nbsp 和 a b c displaystyle left a cdot b right cdot c nbsp 相等或同时没有定义 a b displaystyle a cdot b nbsp 和b a displaystyle b cdot a nbsp 相等或同时没有定义 a b c displaystyle a cdot left b c right nbsp 和 a b a c displaystyle left a cdot b right left a cdot c right nbsp 若都有定义则相等 若a b displaystyle a leq b nbsp 且a c displaystyle a c nbsp 和b c displaystyle b c nbsp 都有定义 则a c b c displaystyle a c leq b c nbsp 若a b displaystyle a leq b nbsp 且c gt 0 displaystyle c gt 0 nbsp 且a c displaystyle a cdot c nbsp 和b c displaystyle b cdot c nbsp 都有定义 则a c b c displaystyle a cdot c leq b cdot c nbsp 通常只要表达式都有定义 所有算术性质在R displaystyle overline mathbb R nbsp 上都成立 使用极限 一些函数可以自然地扩展到R displaystyle overline mathbb R nbsp 例如可以定义e 0 e ln 0 ln displaystyle rm e infty 0 rm e infty infty ln 0 infty ln left infty right infty nbsp 等 参见 编辑扩展的复平面 取自 https zh wikipedia org w index php title 擴展實數線 amp oldid 70650116, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,