我来告诉题主有理数集合的定义,这建立在整数集合存在的基础上。
对有序整数对 定义关系 : 等价于 。容易证明这是一个等价关系。有理数集合是指上述整数对的所有等价类的集合。所以说, 。把原来的整数 当成与 等同。在有理数集合上定义乘法运算 : 。由于 ,所以 。所以我们可以在这个意义下证明题主说的式子:
。
参见中科大版的数学分析第三册。