林云写下:“根据乘法的分配律,对于任意的数a、b、c,有a×(b+c)=a×b+a×c。”
他决定利用这个分配律来证明0×0=0。
他令a=0,b=0,c=1。
那么根据分配律:
0×(0+1)=0×0+0×1
因为0+1=1,所以0×(0+1)=0×1。
而在数学中,我们知道0乘以任何数都等于0,所以0×1=0。
这样就得到:
0×0+0×1=0
又因为0×1=0,所以0×0+0=0。
根据加法的性质,一个数加上0等于它本身,所以0×0=0。
完成这一步证明后,林云稍作停顿,抬起头看了看周围的人。
大家都沉浸在他的证明过程中,脸上露出若有所思的神情。
有几个对数学比较熟悉的人微微点头,眼中满是赞赏。
但林云觉得还可以从更基础的数学原理出发,给出另一种证明。
他想到了基于集合论的方法。
在集合论中,数可以用集合的基数来表示。
空集的基数为0,即|?|=0。
他在纸上画了几个简单的集合图形,开始解释:“我们把乘法看作是集合的笛卡尔积的基数。
对于两个集合A和B,它们的笛卡尔积A×B是由所有有序对(a,b)组成的集合,其中a∈A,b∈B。”
“当A和B都是空集时,即A=?,B=?,那么它们的笛卡尔积A×B也是一个空集。
因为没有任何元素可以组成有序对。
而空集的基数是0,所以|A×B|=0,也就是0×0=0。”
这一证明方法从另一个角度揭示了0×0等于0的本质,让周围的人眼前一亮。
人群中开始有人小声议论起来,“原来还可以从集合论的角度来证明,真是太巧妙了!”
“是啊,林云的思维太开阔了,这种方法我从来没想过。”
林云并没有就此满足,他继续深入思考,又想到了一种基于极限概念的证明方法。