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1+1=2的证明

网上经常有人以为1+1=2是不可证明的公理,另一部分把1+1=2和陈景润证明的1+2弄混,以为这是很高端的数学难题,这两种看法,在“越简单越基础就越神秘越深奥”思维的支持下,席卷网络,成为很多人的错误观念

首先说明,1+2,不是 1+1=2,这是个命题简称,是哥德巴赫猜想的衍生命题“大于6的偶数总可以写成1个素数与2素数积的和”的简称而已,后者是个数论领域的顶级难题,前者,是幼儿园大班孩子就学到的。

当然,幼儿园大班学到,不代表我们都知道怎么证明,所以才有把1+1=2当公理的嘛。

一个体系,公理的选择不是唯一的,就像物理学中,把第一类永动机不存在做公理,或者把能量守恒定律做公理,都可以推导出对方,对方就将作为定理、推论而存在。我们以下的证明,是基于皮亚诺公理体系、加法定义来证明1+1=2的。

皮亚诺公理体系

公理1 0是一个自然数。

公理2 如果 n 是自然数,则 S(n) 也是自然数。

注释:S(n) 就代表n的“后继数”,也就是n向上再数一个,比如S(3)=4,S(7)=8,S(k)=k+1

公理3 0不是任何一个数的后继

公理4 若 n 与 m 均为自然数且 n ≠ m,则 S(n) ≠ S(m)。

公理5 设 P(n) 为关于自然数 n 的一个性质。如果 P(0) 正确,且假设 P(n) 正确,则 P(S(n)) 亦真实。那么 P(n) 对一切自然数 n 都正确。

加法被定义为这样的运算:

1 对于任意自然数m,0 + m = m

2 对于任意自然数 m 和 n,S(n) + m = S(n + m)

证明:

1 + 1

= S(0) + 1 (根据皮亚诺公理

= S(0 + 1) (根据加法定义2)

= S(1) (根据加法定义1)

= 2 (根据皮亚诺公理

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