Познакомившись с понятием натуральные числа и основными арифметическими действиями над ними, можно перейти к следующему виду чисел.
Целые числа Z получают путем объединения натуральных чисел с множеством отрицательных и нулем. На письме это обозначается таким образом: Z = {... -2, -1, 0, 1, 2, ...}.
Из этого следует, что целые числа замкнуты относительно сложения, вычитания и умножения.
Точное определение звучит так: множество целых чисел Z = {... -2, -1, 0, 1, 2, ...} определяется как замыкание множества натуральных чисел N относительно арифметических операций сложения (+) и вычитания (-). Следовательно, сумма, разность и произведение двух целых чисел дают целые числа .
Целое число состоит из положительных натуральных чисел (1, 2, 3) и чисел вида -n и числа ноль.
Отрицательные числа впервые введены в математический тезаурус Михаэлем Штифелем в книге «Полная арифметика», написанной в 1544 году.
К основным алгебраическим свойствам сложения и умножения любых целых чисел относятся:
Замкнутость: при сложении - a + b = целое, при умножении a × b = целое;
Ассоциативность: при сложении a + (b + c) = (a + b) + c, при умножении a × (b × c) = (a × b) × c;
Коммутативность: при сложении a + b = b + a, при умножении a × b = b × a
Нейтральный эелемент: при сложении a + 0 = a; при умножении a × 1 = a;
Противоположный элемент: при сложении a + (−a) = 0; при умножении a × 1/a = 1;
Дистрибутивность умножения относительно сложения: a × (b + c) = (a × b) + (a × c)
Первые пять вышеперечисленных свойств сложения целых чисел, свидетельствуют о том, что Z является циклической группой. Это следует из того, что каждый ненулевой элемент Z может быть записан в виде конечной суммы 1 + 1 + ... 1 или (−1) + (−1) + ... + (−1). Таким образом, Z является единственной бесконечной циклической группой по сложению по причине того, что любая бесконечная циклическая группа подобна группе (Z, +).
Первые четыре свойства умножения показывают то, что Z не является группой по умножению, и, следовательно, не является полем. Наименьшее поле, состоящее из целых чисел - это множество рациональных чисел Q.
Операция обычного деления для множества целых чисел не определена. Однако установлено так называемое деление с остатком. Таким образом, для любых целых чисел a и b, b <> 0 существует один единственный набор целых чисел q и r, где a = b*q + r и, где |b| - абсолютная величина (модуль) числа b. То есть, a - делимое, b - делитель, q - частное, r - остаток. На основе деления с остатком разработан алгоритм Евклида нахождения наибольшего общего делителя двух целых чисел.
Положительным называют целое число в том случае, если оно больше нуля, отрицательным - если меньше нуля.
Кстати сказать, что нуль не является положительным или отрицательным.
Для любых целых чисел справедливы следующие соотношения:
если a < b и c < d, тогда a + c < b + d.
если a < b и 0 < c, тогда ac < bc. (Отсюда следует, что если c < 0, то ac > bc.)
Целые числа играют основополагающую роль во всех основных языках программирования. В настоящее время разрабатываются теоретические модели цифровых компьютеров, которые будут иметь потенциально бесконечное, но счетное пространство.
Алгебраические свойства
Ссылки
Wikimedia Foundation . 2010 .
- Целующиеся милиционеры
- Целые вещи
Смотреть что такое "Целые числа" в других словарях:
Гауссовы целые числа - (гауссовы числа, целые комплексные числа) это комплексные числа, у которых как вещественная, так и мнимая часть целые числа. Введены Гауссом в 1825 году. Содержание 1 Определение и операции 2 Теория делимости … Википедия
ЧИСЛА ЗАПОЛНЕНИЯ - в квантовой механике и квантовой статистике, числа, указывающие степень заполнения квант. состояний ч цами квантовомеханич. системы многих тождественных частиц. Для систем ч ц с полуцелым спином (фермионов) Ч. з. могут принимать лишь два значения … Физическая энциклопедия
Числа Цукермана - Числа Цукермана такие натуральные числа, которые делятся на произведение своих цифр. Пример 212 число Цукермана, так как и. Последовательность Все целые числа от 1 до 9 являются числами Цукермана. Все числа, включащие ноль, не… … Википедия
Целые алгебраические числа - Целыми алгебраическими числами называются комплексные (и в частности вещественные) корни многочленов с целыми коэффициентами и со старшим коэффициентом, равным единице. По отношению к сложению и умножению комплексных чисел, целые алгебраические… … Википедия
Целые комплексные числа - гауссовы числа, числа вида а + bi, где а и b целые числа (например, 4 7i). Геометрически изображаются точками комплексной плоскости, имеющими целочисленные координаты. Ц. к. ч. введены К. Гауссом в 1831 в связи с исследованиями по теории… …
Числа Каллена - В математике числами Каллена называют натуральные числа вида n 2n + 1 (пишется Cn). Числа Каллена впервые были изучены Джеймсом Калленом в 1905. Числа Каллена это особый вид чисел Прота. Свойства В 1976 году Кристофер Хулей (Christopher… … Википедия
Числа с фиксированной точкой - Число с фиксированной запятой формат представления вещественного числа в памяти ЭВМ в виде целого числа. При этом само число x и его целочисленное представление x′ связаны формулой, где z цена младшего разряда. Простейший пример арифметики с… … Википедия
Числа заполнения - в квантовой механике и квантовой статистике, числа, указывающие степень заполнения квантовых состояний частицами квантово механической системы многих тождественных частиц (См. Тождественные частицы). Для системы частиц с полуцелым Спином… … Большая советская энциклопедия
Числа Лейланда - Число Лейланда это натуральное число, представимое в виде xy + yx, где x и y целые числа больше 1. Первые 15 чисел Лейланда: 8, 17, 32, 54, 57, 100, 145, 177, 320, 368, 512, 593, 945, 1124, 1649 последовательность A076980 в OEIS.… … Википедия
Целые алгебраические числа - числа, являющиеся корнями уравнений вида xn + a1xn 1 +... + an = 0, где a1,..., an целые рациональные числа. Например, x1 = 2 + Ц. а. ч., так как x12 4x1 + 1 = 0. Теория Ц. а. ч. возникла в 30 40 x гг. 19 в. в связи с исследованиями К.… … Большая советская энциклопедия
Книги
- Арифметика: Целые числа. О делимости чисел. Измерение величин. Метрическая система мер. Обыкновенные , Киселев, Андрей Петрович. Вниманию читателей предлагается книга выдающегося отечественного педагога и математика А. П. Киселева (1852-1940), содержащая систематический курс арифметики. Книга включает шесть разделов.…
Целые числа - это натуральные числа , а также противоположные им числа и нуль.
Целые числа — расширение множества натуральных чисел N , которое получается путем добавления к N 0 и отрицательных чисел типа − n . Множество целых чисел обозначают Z .
Сумма , разность и произведение целых чисел дают снова целые числа, т.е. целые числа составляют кольцо относительно операций сложения и умножения.
Целые числа на числовой оси:
Сколько целых чисел? Какое количество целых чисел? Самого большого и самого маленького целого числа нет. Этот ряд бесконечен. Наибольшее и наименьшее целое число не существует.
Натуральные числа еще называются положительными целыми числами , т.е. фраза «натуральное число» и «положительное целое число» это одно и то же.
Ни обыкновенные, ни десятичные дроби не являются целыми числами. Но существуют дроби с целыми числами.
Примеры целых чисел: -8, 111, 0, 1285642, -20051 и так далее.
Говоря простым языком, целые числа - это (∞... -4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4...+ ∞) - последовательность целых чисел. То есть те, у которых дробная часть ({}) равна нулю. Они не имеют долей.
Натуральные числа - это целые, положительные числа. Целые числа, примеры : (1,2,3,4...+ ∞).
Операции над целыми числами.
1. Сумма целых чисел.
Для сложения двух целых чисел с одинаковыми знаками, необходимо сложить модули этих чисел и перед суммой поставить итоговый знак.
Пример:
(+2) + (+5) = +7.
2. Вычитание целых чисел.
Для сложения двух целых чисел с разными знаками, необходимо из модуля числа, которое больше вычесть модуль числа, которое меньше и перед ответом поставить знак большего числа по модулю.
Пример:
(-2) + (+5) = +3.
3. Умножение целых чисел.
Для умножения двух целых чисел, необходимо перемножить модули этих чисел и перед произведением поставить знак плюс (+), если исходные числа были одного знака, и минус (-) - если разного.
Пример:
(+2) ∙ (-3) = -6.
Когда умножаются несколько чисел, знак произведения будет положительным, если число неположительных сомножителей чётное, и отрицателен, если нечётное.
Пример:
(-2) ∙ (+3) ∙ (-5) ∙ (-3) ∙ (+4) = -360 (3 неположительных сомножителя).
4. Деление целых чисел.
Для деления целых чисел, необходимо поделить модуль одного на модуль другого и поставить перед результатом знак «+», если знаки чисел одинаковые, и минус, - если разные.
Пример:
(-12) : (+6) = -2.
Свойства целых чисел.
Z не замкнуто относительно деления 2-х целых чисел (например, 1/2 ). Ниже приведенная таблица показывает некоторые основные свойства сложения и умножения для любых целых a, b и c .
|
Свойство |
сложение |
умножение |
|
замкнутость |
a + b — целое |
a × b — целое |
|
ассоциативность |
a + (b + c ) = (a + b ) + c |
a × (b × c ) = (a × b ) × c |
|
коммутативность |
a + b = b + a |
a × b = b × a |
|
существование нейтрального элемента |
a + 0 = a |
a × 1 = a |
|
существование противоположного элемента |
a + (−a ) = 0 |
a ≠ ±1 ⇒ 1/a не является целым |
|
дистрибутивность умножения относительно сложения |
a × (b + c ) = (a × b ) + (a × c ) |
|
Из таблицы можно сделать вывод, что Z - это коммутативное кольцо с единицей относительно сложения и умножения.
Стандартное деление не существует на множестве целых чисел, но есть т.н деление с остатком : для всяких целых a и b , b≠0 , есть один набор целых чисел q и r , что a = bq + r и 0≤r<|b| , где |b| — абсолютная величина (модуль) числа b . Здесь a — делимое, b — делитель, q — частное, r — остаток.
Информация этой статьи формирует общее представление о целых числах . Сначала дано определение целых чисел и приведены примеры. Далее рассмотрены целые числа на числовой прямой, откуда становится видно, какие числа называются целыми положительными числами, а какие – целыми отрицательными. После этого показано, как при помощи целых чисел описываются изменения величин, и рассмотрены целые отрицательные числа в смысле задолженности.
Навигация по странице.
Целые числа – определение и примеры
Определение.
Целые числа – это натуральные числа, число нуль, а также числа, противоположные натуральным.
Определение целых чисел утверждает, что любое из чисел 1 , 2 , 3 , …, число 0 , а также любое из чисел −1 , −2 , −3 , … является целым. Теперь мы легко можем привести примеры целых чисел . Например, число 38 – целое, число 70 040 – тоже целое, нуль – целое число (напомним, что нуль НЕ является натуральным числом, нуль – целое число), числа −999 , −1 , −8 934 832 – также являются примерами целых чисел.
Все целые числа удобно представлять как последовательность целых чисел, которая имеет следующий вид: 0, ±1, ±2, ±3, … Последовательность целых чисел можно записать и так: …, −3, −2, −1, 0, 1, 2, 3, …
Из определения целых чисел следует, что множество натуральных чисел является подмножеством множества целых чисел. Поэтому, любое натуральное число является целым, но не любое целое число является натуральным.
Целые числа на координатной прямой
Определение.
Целые положительные числа – это целые числа, которые больше нуля.
Определение.
Целые отрицательные числа – это целые числа, которые меньше нуля.
Целые положительные и отрицательные числа можно также определить по их положению на координатной прямой. На горизонтальной координатной прямой точки, координатами которых являются целые положительные числа, лежат правее начала отсчета. В свою очередь точки с целыми отрицательными координатами располагаются левее точки O .
Понятно, что множество всех целых положительных чисел представляет собой множество натуральных чисел. В свою очередь множество всех целых отрицательных чисел – это множество всех чисел, противоположных натуральным числам.
Отдельно обратим Ваше внимание на то, что любое натуральное число мы можем смело назвать целым, а любое целое число мы НЕ можем назвать натуральным. Натуральным мы можем назвать лишь любое целое положительное число, так как целые отрицательные числа и нуль не являются натуральными.
Целые неположительные и целые неотрицательные числа
Дадим определения целых неположительных чисел и целых неотрицательных чисел.
Определение.
Все целые положительные числа вместе с числом нуль называют целыми неотрицательными числами .
Определение.
Целые неположительные числа – это все целые отрицательные числа вместе с числом 0 .
Другими словами, целое неотрицательное число – это целое число, которое больше нуля, либо равно нулю, а целое неположительное число – это целое число, которое меньше нуля, либо равно нулю.
Примерами целых неположительных чисел являются числа −511 , −10 030 , 0 , −2 , а в качестве примеров целых неотрицательных чисел приведем числа 45 , 506 , 0 , 900 321 .
Наиболее часто термины «целые неположительные числа» и «целые неотрицательные числа» используют для краткости изложения. Например, вместо фразы «число a целое, причем a больше нуля или равно нулю» можно сказать «a – целое неотрицательное число».
Описание изменения величин при помощи целых чисел
Пришло время поговорить о том, для чего вообще нужны целые числа.
Основное предназначение целых чисел заключается в том, что с их помощью удобно описывать изменение количества каких-либо предметов. Разберемся с этим на примерах.
Пусть на складе находится некоторое количество деталей. Если на склад привезут еще, к примеру, 400 деталей, то количество деталей на складе увеличится, а число 400 выражает это изменение количества в положительную сторону (в сторону увеличения). Если же со склада заберут, например, 100 деталей, то количество деталей на складе уменьшится, а число 100 будет выражать изменение количества в отрицательную сторону (в сторону уменьшения). На склад не будут привозить детали, и не будут увозить детали со склада, то можно говорить о неизменности количестве деталей (то есть можно будет говорить о нулевом изменении количества).
В приведенных примерах изменение количества деталей можно описать при помощи целых чисел 400 , −100 и 0 соответственно. Положительное целое число 400 показывает изменение количества в положительную сторону (увеличение). Отрицательное целое число −100 выражает изменение количества в отрицательную сторону (уменьшение). Целое число 0 показывает, что количество осталось без изменения.
Удобство использования целых чисел по сравнению с использованием натуральных чисел заключается в том, что не нужно явно указывать увеличивается количество или уменьшается, - целое число определяет изменение количественно, а знак целого числа указывает направление изменения.
Целые числа также могут выражать не только изменение количества, но и изменение какой-либо величины. Разберемся с этим на примере изменения температуры.
Повышение температуры, скажем, на 4 градуса выражается положительным целым числом 4 . Понижение температуры, например, на 12 градусов можно описать отрицательным целым числом −12 . А неизменность температуры – это ее изменение, определяемое целым числом 0 .
Отдельно нужно сказать о трактовке отрицательных целых чисел как величины долга. Например, если у нас есть 3 яблока, то целое положительное число 3 показывает количество яблок, которыми мы владеем. С другой стороны, если мы должны кому-либо отдать 5 яблок, а у нас их нет в наличии, то эту ситуацию можно описать при помощи отрицательного целого числа −5 . В этом случае мы «обладаем» −5 яблоками, знак минус указывает на долг, а число 5 определяет долг количественно.
Понимание отрицательного целого числа в качестве долга позволяет, например, обосновать правило сложения отрицательных целых чисел . Приведем пример. Если кто-то должен 2 яблока одному человеку и одно яблоко – другому, то общий долг составляет 2+1=3 яблока, поэтому −2+(−1)=−3 .
Список литературы.
- Виленкин Н.Я. и др. Математика. 6 класс: учебник для общеобразовательных учреждений.
Число — абстракция, используемая для количественной характеристики объектов. Числа возникли еще в первобытном обществе в связи с потребностью людей считать предметы. С течением времени по мере развития науки число превратилось в важнейшее математическое понятие.
Для решения задач и доказательства различных теорем необходимо понимать, какие бывают виды чисел. Основные виды чисел включают в себя: натуральные числа, целые числа, рациональные числа, действительные числа.
Натуральные числа - это числа, получаемые при естественном счёте предметов, а вернее при их нумерации («первый», «второй», «третий»...). Множество натуральных чисел обозначается латинской буквой N (можно запомнить, опираясь на английское слово natural). Можно сказать, что N ={1,2,3,....}
Целые числа - это числа из множества {0, 1, -1, 2, -2, ....}. Это множество состоит из трех частей - натуральные числа, отрицательные целые числа (противоположные натуральным числам) и число 0 (нуль). Целые числа обозначаются латинской буквой Z . Можно сказать, чтоZ ={1,2,3,....}.
Рациональные числа - это числа, представимые в виде дроби, где m — целое число, а n — натуральное число. Для обозначения рациональных чисел используется латинская буква Q . Все натуральные и целые числа - рациональные. Также в качестве примеров рациональных чисел можно привести: ,,.
Действительные (вещественные) числа - это числа, которое применяются для измерения непрерывных величин. Множество действительных чисел обозначается латинской буквой R. Действительные числа включают в себя рациональные числа и иррациональные числа. Иррациональные числа - это числа, которые получаются в результате выполнения различных операций с рациональными числами (например, извлечение корня, вычисление логарифмов), но при этом не являются рациональными. Примеры иррациональных чисел - это,,.
Любое действительное число можно отобразить на числовой прямой:
Для перечисленных выше множеств чисел справедливо следующее высказывание:
То есть множество натуральных чисел входит во множество целых чисел. Множество целых чисел входит во множество рациональных чисел. А множество рациональных чисел входит во множество действительных чисел. Это высказывание можно проиллюстрировать с помощью кругов Эйлера.
