幾乎所有

數學中,幾乎所有()表示「除了極少數可忽略的以外,其他都是」。更準確的說法,若X是集合,「集合X中幾乎所有的元素」表示「集合X中,不考慮在某個子集內元素的其他元素。」「可忽略」的具體意思則依上下文而定,可能是有限集合、可數集或零测集。

相反的,幾乎沒有(almost no)表示「只有極少數可忽略的是」,「集合X中幾乎沒有的元素」表示「集合X中,只有在某個可忽略子集內的元素」。

不同數學領域中的意思
普遍的意思
數學裡的「幾乎所有」有時會指「无限集合中的元素,只有有限多個不符合,其餘都符合」的情形。此用法也會用在哲學上。「幾乎所有」也可以指「不可數集中的元素,只有可數數量的不符合,其餘都符合」的情形。

例如:

  • 幾乎所有正實數都超過1012。
  • 幾乎所有质数都是奇数(只有2例外)
  • 幾乎所有多面体都是非正多面體(只有九個例外,五個柏拉圖立體和四個星形正多面體)。
  • 若P是非零多項式,則P(x) ≠ 0對幾乎所有的x都成立。

量測理論中的意思
是幾乎處處導數都為零的函數]]

在探討实数時,有時「幾乎所有」是指「除了在某個零测集以外的所有實數。」。同様地,若S是某個實數集合,則「幾乎所有在集合S裡的數字」是指「除了在某個零测集以外,集合S的所有實數。」數線可以視為是一維的欧几里得空间。在更廣義的n維空間(n為正整數),其定義則推廣為「除了在某個零测集以外,空間裡的所有點。」或是「除了在某個零测集以外,集合S裡的所有點。」 (此時,S是空間中點的集合)。更廣義的說法,「幾乎所有」在测度理論中有時是指幾乎處處,或是概率论中的几乎必然。

例子:

  • 在测度空间(例如實數)裡,可數集是零测集。有理数的集合可數,因此幾乎所有的實數都是無理數。
  • 證明了代數數的集合也是可數的,因此幾乎所有的實數都是超越數。
  • 幾乎所有實數都是正规数。
  • 康托尔集也是零测集,雖然康托尔集不可數,但幾乎所有實數都不在內。
  • 康托尔函数的導數在单位区间內幾乎所有數字下均為0。這是以上範例的結果,因為康托尔函数是,在康托尔集以下,其導數為0。

數論中的意思
数论中的「幾乎所有正整數」可以指「自然密度為1集合裡的正整數」。也就是說,若A是一個正整數的集合,當n趨近無限大時,小於n,在集合A裡的正整數數量,除以小於n的正整數數量,比值趨近於1,則幾乎所有整數都是在集合A內。

若再進一步推廣,令S是正整數的無窮集合,例如正的偶數集合或是质数集合,若A是S的子集合,且當n趨近無限大時,若集合A裡小於n的元素數量,除以集合S裡小於n的元素數量,比值趨近於1,則可以說幾乎所有集合S裡的元素都在集合A裡。

例子:

  • 正整數的其自然密度為1,因此每一個餘有限集都包括幾乎所有的正整數。
  • 幾乎所有正整數都是合数
  • 幾乎所有正的偶數都可以表示為二個質數的和。
  • 幾乎所有質數都不是孪生素数。進一步說,針對每一個正整數,幾乎所有質數的間隙都大於,幾乎所有質數和其較大質數以及較小質數的間隔都都大於,也就是說,在和之間沒有其他的質數。

拓撲學中的意思
在topology,特別是动力系统理论中(包括經濟學的應用) ,拓扑空间內幾乎所有的點可以指「除了在某個以外,所有此空間內的點。」有些則用更限定的定義,子集包括空間內幾乎所有的點,若這個子集包括某個开集的稠密集。

例子:

  • 給定某個代数簇,在簇內幾乎所有點都符合的性质就是。這是因為在具有扎里斯基拓扑的不可約代数簇裡,所有非空的開集合都是稠密集

代數中的意思
在抽象代数和数理逻辑中,若U是集合X的超滤子,「集合X內幾乎所有元素」有時是指「U的部份元素內的元素」。針對任何將X分為二個不交集的集合划分,其中一個不交集包括X裡幾乎所有的元素。

證明
相關條目
*足夠大
*幾乎
*幾乎處處
*几乎必然
參考資料
一次文獻
二次文獻
外部連結
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