在实数构成的数值集,包括自然数,整数,理性与非理性。它们用符号ℝ或简单地用R表示,并且它们在科学,工程和经济学中的范围如此之大,以至于当谈到“数字”时,几乎可以认为它是实数。
自古以来就一直使用实数,尽管没有给它起这个名字。从毕达哥拉斯发展出他著名的定理以来,就出现了无法以自然数或整数的商获得的数字。
图1. Venn图显示了实数集如何包含其他数集。来源> Wikimedia Commons。
数字的示例是√2,√3和π。与有理数相反,这些数被称为无理数,有理数确实来自整数的商。因此,有必要包含两个数字类别的数字集。
伟大的数学家RenéDescartes(1596-1650)创建了“实数”一词,以区分因求解多项式方程而产生的两种根。
这些根中的一些甚至可以是负数的根,笛卡尔称这些为“虚数”,而不是的则为实数。
面额随着时间的流逝而持续存在,产生了两个很好的数值集:实数和复数,一个更大的集合,包括实数,虚数以及部分实部和虚部的数。
实数的演变一直持续到1872年,数学家Richard Dedekind(1831-1936)通过所谓的Dedekind割形式正式定义了实数集。同年,他发表了一篇关于他工作的综述文章。
实数示例
下表显示了实数示例。该集合具有自然数,整数,有理数和无理数作为子集。这些集合中的任何数目本身就是实数。
因此,0,负数,正数,分数和小数均为实数。
图2.实数的例子有自然数,整数,有理数,无理数和超越数。资料来源:F. Zapata。
实线上的实数表示
如图所示,实数可以用实线R表示。不一定总是存在0,但是可以方便地知道负实数在左边,正实数在右边。这就是为什么它是一个很好的参考点。
在实线上,采用一个小数位数,其中找到整数:… 3,-2,-1、1、2、3…. 箭头指示线延伸到无穷大。但这还不是全部,在任何考虑的时间间隔内,我们还将始终找到无限的实数。
实数按顺序表示。首先,是整数的顺序,其中正数始终大于0,而负数则小于0。
该顺序保持在实数内。以下不等式为例:
a)-1/2 <√2
b)e <π
c)π> -1/2
图3.-实线。资料来源:维基共享资源。
实数的性质
-实数包括自然数,整数,有理数和无理数。
-满足加法的交换性质:加数的顺序不改变总和。如果a和b是两个实数,则始终是这样:
a + b = b + a
-0是总和的中性元素:a + 0 = a
-总和满足关联属性。如果a,b和c是实数:(a + b)+ c = a +(b + c)。
-与实数相反的是-a。
-减法定义为相反的和:a-b = a +(-b)。
-满足产品的交换性质:因子的顺序不会改变产品:ab = ba
-在产品中还应用了关联属性:(ab).c = a。(Bc)
-1是乘法的中性元素:a.1 = a
-乘法的分配属性对于加法有效:(b + c)= ab + ac
-未定义除以0。
-除0以外的任何实数a均具有-1的乘法逆,因此aa -1 = 1。
-如果a是实数:一个0 = 1和a 1 = A。
-实数的绝对值或模数是该数字与0之间的距离。
实数运算
使用实数,您可以执行其他数集所完成的运算,包括加,减,乘,除,赋权,根,对数等。
与往常一样,没有定义除以0,也没有数字或0的负对数,尽管确实log 1 = 0且0和1之间的数字对数为负。
应用领域
实数在各种情况下的应用极为不同。实数似乎是对精确科学,计算机科学,工程学,经济学和社会科学中许多问题的解答。
距离,时间,力,声音强度,金钱等等的各种大小和数量都以实数表示。
电话信号的传输,视频的图像和声音,空调,加热器或冰箱的温度可以进行数字控制,这意味着将物理量转换为数字序列。
通过Internet进行银行交易或查询即时消息时,也会发生同样的情况。实数无处不在。
运动解决
我们将通过练习来了解这些数字在每天遇到的常见情况下如何工作。
练习1
邮局只接受长度加周长不超过108英寸的包裹。因此,要使所显示的包裹被接受,必须满足以下条件:
L + 2(x + y)≤108
a)6英寸宽,8英寸高和5英尺长的包装是否可以穿过?
b)一个尺寸为2 x 2 x 4 ft 3的那个怎么样?
c)对于底部为正方形且尺寸为9 x 9英寸2的包装,最高可接受高度是多少?
回答
L = 5英尺= 60英寸
x = 6英寸
y = 8英寸
要解决的操作是:
L + 2(x + y)= 60 + 2(6 + 8)英寸= 60 + 2 x 14英寸= 60 + 28英寸= 88英寸
包裹被接受。
答案b
该数据包的尺寸小于数据包a)的尺寸,因此它们都可以通过。
答案c
在此包装中:
x = L = 9英寸
必须注意:
9+ 2(9 + y)≤108
27 + 2y≤108
2y≤81
≤40.5英寸
参考文献
- Carena,M.2019年。《大学预科数学手册》。国立法律大学。
- 迭戈,A。实数及其性质。从以下位置恢复:matematica.uns.edu.ar。
- Figuera,J。2000。数学第9版。度。CO-BO版本。
- Jiménez,R.,2008年。代数。学徒大厅。
- Stewart,J.,2006年。微积分:微积分的数学。5号 版。圣智学习。