从一个数列谈起
在GEB上看到的,问题很简单,对下面的数列进行形式化的定义
1,3,7,12,19,26,35,45,56,...
当然,对于任意数列的前n项,我们都可以构造一个n-1阶的多项式来拟合,但是这不是我想要说的。其实拿到这个数列花了不到一分钟就找出规律了,考虑相邻两项的差:
2,4,5,6,8,9,10,11,13
刚好是数列在正整数中的补集,现在的问题是对它进行定义。一条显然的生成规则为
(设这个数列的形式化系统为A)
- ①:A中的每个数的后一项是它加上未在A中出现的一个数
当然这条规则是必要而不充分的,但至少进入到了本文的主题——递归定义。先来考虑完善下规则,这里补上这个形式系统的公理:1。对于公理1,应用规则①,它的后一个是1加上未在A中出现的一个数,可以是2,当然也可以是3,4,5,这些都满足规则①的限定条件,可以分别得到定理(1,3),(1,4),(1,5),(1,6)。这条规则没有限定后一项是唯一的,在选择加数的时候没有做限定,补上:
- ②:A中的每个数的后一项是它加上正整数集中未在A中出现的最小的一个数
这条规则虽然能够用语言表达我们要表达的,但是还是问题多多。