Построение множества рациональных чисел. — КиберПедия 

Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...

Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...

Построение множества рациональных чисел.

2017-12-13 495
Построение множества рациональных чисел. 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Практическая необходимость перечислять предметы привела к формированию понятия натурального ряда. Одной из известных нам записей натурального ряда является римская знаковая система

I, II, III, …, IХ, Х, ХI, …

Практическая же необходимость арифметических операций над натуральными числами приводит к формированию более широкого класса величин - рациональным числам. Схематично это выглядит так:

 

 

Схема 1.2

  Натуральный ряд N   L Операция сложения "+"; операция вычитания " - " обратная к сложению.   Множество Z целых чисел (положительные, отрицательные и ноль)
         
Множество Z L Операции: умножения "´", обратная операция деление ":", операция сравнения.   Множество Q рациональных чисел вида .

Вывод 1.

Множество чисел, представимых в виде несократимых дробей m / n, где: m, n, N, n 0 называется множеством рациональных чисел и обозначается Q. На этом множестве определены операции ±, ´,:, ≤, и результат действия этих операций над рациональными числами есть снова рациональное число.

Мы не будем обсуждать все свойства рациональных чисел, а ограничимся напоминанием свойств систематического представления рациональных чисел, известных из элементарного курса математики.

Наличие операций сложения и умножения позволяет построить представление целых чисел при помощи алфавита, содержащего К знаков, называемых цифрами.

Такое представление дается записью вида: a N

a = anKn+... + a1K+ao (1.4)

и называется систематической К -ичной записью по основанию К. Символы ao, a1,..., an принимают одно из К значений 0,1,2,..., K-1. Если K 10, то для обозначения K цифр используют первые К цифр десятичной системы 0,1,2,..., К-1. Для обозначения степеней оснований (классов) К1, К2,..., Кn используются уже введенные числовые обозначения (классы “тиражируются” медленнее, чем числа, входящие в эти классы).

Запись целых чисел в K- ичной системе позволяет реализовать арифметические операции над рациональными числами в виде некоторых алгоритмов (известных в элементарной математике как правила «действий столбиком»), то есть правил выполнения последовательности простых операций над цифрами, представляющими рациональные числа.

В школьном курсе изучаются алгоритмы арифметических операций в десятичной системе.

Напомним для примера алгоритм сложения целых чисел.

Пусть а = 247 = 2 . 102 +4 . 10+7, b = 378 = 3 . 102 + 7 . 10 + 8. Требуется найти c = а+b.

Складывая цифры, нумерующие разряды единиц, десятков и сотен, получаем:

7+8 = 10+5 (единицы)

4.10 + 7 . 10 = 102+10 (десятки)

2 . 102 + 3 . 102 = 5 . 102 (сотни)

Учитывая правила формирования разрядов, составляем десятичную запись числа c = а+в:

c = (102 +5 . 102) + (10+10)+5 = 6. 102 +2 . 10+5 = 625

Кроме реализации арифметических операций, систематическое представление чисел дает алгоритм сравнения чисел по величине.

Для сравнения целых положительных чисел достаточно сравнить цифры разрядов по старшинству, например: 197<211, так как 197<2.102, а 211 > 2.102.

Алгоритм представления рационального числа в десятичной записи приводит к двум типам записи чисел, известным из школьного курса.

Всякое рациональное число может быть представлено конечной десятичной дробью вида:

= + , (1.5)

либо бесконечной периодической дробью вида:

+ (1.6)

Напомним также, что алгоритм десятичного представления рационального числа в виде (1.5) или (1.6) основан на следующем свойстве целых чисел:

для любых a,b N, (a > b) существуют m, n N, (m<a, n<b) такие, что

а = bm+n (1.7)

Замечание 1.

Запись рациональных чисел в виде (1.6) требует обоснования, которое заключается в объяснении сходимости числового ряда, т.е. существования конечного числа, являющегося результатом бесконечного суммирования в следующей записи:

+...+ +...(1.8)

Объяснение того, что эта сумма представляет рациональное число, основано на том, что эта сумма есть сумма бесконечно убывающей геометри­ческой прогрессии. Например, число 0,123123123… являющееся бесконечной периодической дробью преобразуется в запись p/q следующим образом:

0,123123... = + +... = = = =

Здесь мы воспользовались формулой суммы бесконечно убывающей геометрической прогрессии:

a + aq + aq 2 + … = , q <1,

где в нашем примере a = 1, q = .


Поделиться с друзьями:

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...

Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...

Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...

Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьше­ния длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.008 с.