🔰加法性質
加法性質證明
A1╱加法結合律: (a+b)+c=a+(b+c)
因為 a,b,c∈R, a,b,c 都是「戴德金分割」:
我們先證明: (a+b)+c={ p+q+r ∣ p∈a, q∈b, r∈c }
(a+b)+c 中的元素必定為 (p+q)+r 的形式(其中 p∈a, q∈b, r∈c),因此 (a+b)+c ⊆{ p+q+r ∣ p∈a, q∈b, r∈c }。
反過來說, p+q+r (其中 p∈a, q∈b, r∈c) 可以寫成 (p+q)+r,因此 { p+q+r ∣ p∈a, q∈b, r∈c } ⊆(a+b)+c。
所以綜合以上兩點: (a+b)+c={ p+q+r ∣ p∈a, q∈b, r∈c }
同理,我們也可以證明: a+(b+c)={ p+q+r ∣ p∈a, q∈b, r∈c }
因此,根據以上兩點: (a+b)+c=a+(b+c) ▨
A3╱加法反元素: a+(−a)=𝟘
要證明 a+(−a)=𝟘,必須證明 a+(−a)⊆0 而且 𝟘⊆a+(−a)。
先證明: a+(−a)⊆0

設 p∈a 且 −x∈−a (也就是 x∈aˉ 且 x 不是 aˉ 的最小值)
根據 「戴德金分割補集性質」,x 是 a 的上界,因此 p<x,所以:p+(−x)=p−x<0
因此 p+(−x)∈0 ,故可得 a+(−a)⊆0
再證明: a+(−a)⊇0
若要證明 𝟘⊆a+(−a),我們必須證明對每一個 −ϵ<0 (ϵ∈Q+),不管這個 ϵ 多小(或多大),都可以找到 p∈a 且 −x∈−a ( x∈a^, a^ 的定義請參考加法反元素),使得 −ϵ=p−x=p+(−x)∈a+(−a)。

因為 a 是「戴德金分割」,所以由 DC1 (非特化)性質知道: ∃q∈a,∃y∈/a
∵y∈/a ∴y>q (戴德金分割補集性質⑶)
由上個步驟知道: { k∈N ∣ q+k⋅2ϵ∈/a } 是自然數的非空集合,因此我們知道這個集合有最小值(自然數的良序性)
令: m=min{ k∈N ∣ q+k⋅2ϵ∈/a } ( ⭐ 注意: m 必大於零,因為當 k=0 時, q+k⋅2ϵ=q∈a ) p=q+(m−1)⋅2ϵ x=q+(m+1)⋅2ϵ
因為 m−1<m,所以 p∈a。 再來因為 q+m⋅2ϵ∈/a 且 q+m⋅2ϵ<x,因此 x∈a^( x∈aˉ, x 也不是 aˉ 的最小值),所以 −x∈−a。(參考加法反元素定義)
由上個步驟知道: −ϵ=p−x=p+(−x)∈a+(−a) 故證得: 𝟘⊆a+(−a) ▨
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