суммы вещественных чисел и из справедливости указанных свойств для рациональных чисел.
Остановимся на доказательстве свойств 14°, т. е. докажем, что если
и с — любые три вещественных числа и
то
Так как
то в силу леммы 2 из § 3 найдутся рациональные числа си и
такие, что
Для вещественного числа с и для положительного рационального числа
найдутся рациональные числа
и такие, что
причем
(см. лемму 1 § 3). Пусть, далее,
— любые рациональные числа, удовлетворяющие неравенствам
Тогда по определению суммы вещественных чисел
Для доказательства того, что
, в силу транзитивности знака
достаточно доказать, что
но это непосредственно вытекает из неравенства
Заметим, что вопрос о вычитании вещественных чисел как о действии, обратном сложению, полностью исчерпывается на основании свойств
Назовем разностью вещественных чисел а и b вещественное число с такое, что с
Убедимся в том, что таковой разностью является число
где b — число, противоположное
В самом деле, используя свойства
можем записать
Убедимся в том, что существует только одно вещественное число, являющееся разностью двух данных вещественных чисел.
Предположим, что кроме указанного выше числа
существует еще одно число
такое, что
Тогда, с одной стороны,
с, с другой стороны,
Из определения разности и из свойства 8° вытекает, что число а, противоположное а, равно разности
Это число обычно записывают в виде
. Не вызывает затруднения перенесение на случай вещественных чисел свойств 9°, 10°, 11°, 12°, 13° и 15°, связанных с понятием произведения. Отметим лишь в отношении свойства 12°, что если а — положительное вещественное число, а
и
— какие угодно рациональные числа, удовлетворяющие неравенствам
то число а, обратное для а, определяется как единственное вещественное число, удовлетворяющее неравенствам
Свойства
позволяют заключить, что для любых двух вещественных чисел а и
существует и притом только одно вещественное число с, удовлетворяющее условию
Это число с называется частным чисел а и
Из определения частного и из свойства 12° вытекает, что число а, обратное числу а, равно частному На.
Заметим, наконец, что на случай вещественных чисел переносится и последнее, 16-е, свойство рациональных чисел, а именно:
Каково бы ни было вещественное число а можно число 1 повторить слагаемым столько раз, что полученная сумма превзойдет а
Докажем это свойство. В случае
доказательства не требуется, ибо
. Пусть
. В силу того, что определение суммы вещественных чисел в применении к сумме рациональных чисел совпадает с определением суммы рациональных чисел, повторив число 1 слагаемым
раз, получим целое число
Таким образом, достаточно доказать, что для числа а найдется целое число
такое, что
Но это очевидно: достаточно взять
Таким образом, на случай вещественных чисел переносятся все основные свойства, сформулированные для рациональных чисел в
настоящего параграфа. Следовательно, для вещественных чисел сохраняют силу все правила алгебры, относящиеся к арифметическим действиям и к сочетанию равенств и неравенств.