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請問分析和幾何、代數有什麼區別與聯絡?

作者:由 hindsights 發表于 曲藝時間:2020-01-22

我看到過一種說法是,分析研究的是無限次運算,代數研究的是有限次運算。更具體的說,分析研究的是變化,使用的工具是極限,通常用逼近的方式從已知的概念去推導或定義新的概念。例如,用有理數的序列去逼近得到無理數,並定義無理數的四則運算和冪運算以及指數運算。再如使用泰勒級數做區域性逼近和使用傅立葉級數做全域性逼近。

代數則主要研究運算對應的結構,例如線性變換、群環域和範疇論等,而不是具體的運算本身。這跟跟高中學習的曲線方程不是一類東西。

我不知道解析幾何應該歸於初等數學還是數學分析,但代數幾何雖然源於解析幾何,不過因為把運算推廣到了更一般的代數結構上了,所以實際上的差別還是挺大的。代數幾何的典型應用有橢圓曲線密碼學。

幾何就不太好說了,它跟分析和代數似乎不能算是同一層面的分類概念。例如有用分析方法來研究幾何的微分幾何,也有用代數方法來研究的代數幾何。還有拓撲這種特殊的幾何類別。總的來說,幾何偏於形式和直觀,有段時間被認為沒有分析和代數那麼接近數學本質,但現在也有很多人覺得幾何構造有著獨特的意義和作用,包括對物理學等領域,例如廣義相對論裡的黎曼曲面,還有沒被實驗證實,也沒被物理界接受的弦論。

標簽: 代數  幾何  運算  逼近  研究