คุณสมบัติของการดำเนินการกับจำนวน วิธีการลบแบบตรรกยะ การบวกและการลบจำนวนตรรกยะ
จากนั้น a + b = b + a, a+(b + c) = (a + b) + c
การบวกศูนย์จะไม่เปลี่ยนตัวเลข แต่ผลรวมของตัวเลขตรงข้ามจะเป็นศูนย์
ซึ่งหมายความว่าสำหรับจำนวนตรรกยะใดๆ ที่เรามี: a + 0 = a, a + (- a) = 0
การคูณจำนวนตรรกยะยังมีคุณสมบัติสับเปลี่ยนและการเชื่อมโยงอีกด้วย กล่าวอีกนัยหนึ่ง ถ้า a, b และ c เป็นจำนวนตรรกยะใดๆ แล้ว ab - ba, a(bc) - (ab)c
การคูณด้วย 1 จะไม่เปลี่ยนจำนวนตรรกยะ แต่ผลคูณของตัวเลขและค่าผกผันจะเท่ากับ 1
ซึ่งหมายความว่าสำหรับจำนวนตรรกยะใดๆ a เรามี:
ก) x + 8 - x - 22; ค) am + 7-8+m;
ข) -x-a + 12+a -12; ง) 6.1 -k + 2.8 + p - 8.8 + k - p
1190 เมื่อเลือกขั้นตอนการคำนวณที่สะดวกแล้ว ให้ค้นหาค่าของนิพจน์:
1191. จงกำหนดคุณสมบัติการสับเปลี่ยนของการคูณ ab = ba ด้วยคำพูด แล้วตรวจสอบเมื่อ:
1192. จงกำหนดคุณสมบัติการเชื่อมโยงของการคูณ a(bc)=(ab)c ด้วยคำพูด และตรวจสอบเมื่อ:
1193 การเลือกลำดับการคำนวณที่สะดวกค้นหาค่าของนิพจน์:
1194. คุณจะได้เลขอะไร (บวกหรือลบ) ถ้าคุณคูณ:
ก) จำนวนลบหนึ่งจำนวนและจำนวนบวกสองตัว
b) จำนวนลบสองตัวและจำนวนบวกหนึ่งจำนวน
c) จำนวนลบ 7 จำนวนและจำนวนบวกหลายจำนวน
d) 20 ค่าลบและค่าบวกหลายค่า? วาดข้อสรุป
1195. กำหนดสัญลักษณ์ของผลิตภัณฑ์:
ก) - 2 (- 3) (- 9) (-1.3) 14 (- 2.7) (- 2.9);
ข) 4 (-11) (-12) (-13) (-15) (-17) 80 90.
ก) Vitya, Kolya, Petya, Seryozha และ Maxim รวมตัวกันในโรงยิม (รูปที่ 91, a) ปรากฎว่าเด็กชายแต่ละคนรู้จักอีกสองคนเท่านั้น ใครรู้จักบ้างคะ? (ขอบของกราฟหมายถึง “เรารู้จักกัน”)
b) พี่น้องของครอบครัวหนึ่งกำลังเดินอยู่ในสนาม เด็กคนไหนเป็นเด็กผู้ชายและผู้หญิงคนไหน (รูปที่ 91, b)? (ขอบเส้นประของกราฟหมายถึง “ฉันเป็นน้องสาว” และเส้นทึบหมายถึง “ฉันเป็นพี่ชาย”)
1205. คำนวณ:
1206. เปรียบเทียบ:
ก) 2 3 และ 3 2; ข) (-2) 3 และ (-3) 2; ค) 1 3 และ 1 2; ง) (-1) 3 และ (-1) 2.
1207. รอบที่ 5.2853 ถึงหนึ่งในพัน; ก่อน หนึ่งในร้อย; มากถึงสิบ; จนถึงหน่วย
1208. แก้ไขปัญหา:
1) ผู้ขับขี่รถจักรยานยนต์ไล่ตามนักปั่นจักรยาน ขณะนี้อยู่ระหว่าง 23.4 กม. ความเร็วของผู้ขับขี่รถจักรยานยนต์คือ 3.6 เท่าของความเร็วของผู้ขับขี่จักรยานยนต์ จงหาความเร็วของนักปั่นจักรยานและผู้ขับขี่จักรยานยนต์ ถ้ารู้ว่าผู้ขับขี่จะตามทันในหนึ่งชั่วโมง
2) รถยนต์กำลังแซงรถบัส ขณะนี้มีระยะทาง 18 กม. ระหว่างพวกเขา ความเร็วของรถบัสเท่ากับความเร็วของรถยนต์นั่งส่วนบุคคล จงหาความเร็วของรถบัสและรถถ้ารู้ว่ารถจะวิ่งทันรถบัสภายในหนึ่งชั่วโมง
1209. ค้นหาความหมายของสำนวน:
1) (0,7245:0,23 - 2,45) 0,18 + 0,07 4;
2) (0,8925:0,17 - 4,65) 0,17+0,098;
3) (-2,8 + 3,7 -4,8) 1,5:0,9;
4) (5,7-6,6-1,9) 2,1:(-0,49).
ตรวจสอบการคำนวณของคุณด้วย เครื่องคิดเลขไมโคร.
1210 เมื่อเลือกลำดับการคำนวณที่สะดวกแล้ว ให้ค้นหาค่าของนิพจน์:
1211. ลดความซับซ้อนของนิพจน์:
1212. ค้นหาความหมายของสำนวน:
1213. ทำตามขั้นตอนเหล่านี้:
พ.ศ. 1214 นักศึกษาได้รับมอบหมายให้เก็บเศษเหล็กจำนวน 2.5 ตัน พวกเขารวบรวมเศษโลหะได้ 3.2 ตัน นักเรียนทำภารกิจสำเร็จกี่เปอร์เซ็นต์ และทำสำเร็จได้กี่เปอร์เซ็นต์
1215 รถวิ่งไปแล้ว 240 กม. เธอเดินไปตามถนนในชนบทระยะทาง 180 กม. และเส้นทางที่เหลือไปตามทางหลวง ปริมาณการใช้น้ำมันเบนซินทุกๆ 10 กม. ของถนนในชนบทคือ 1.6 ลิตรและบนทางหลวง - น้อยกว่า 25% มีการใช้น้ำมันเบนซินโดยเฉลี่ยกี่ลิตรต่อการเดินทางทุกๆ 10 กม.
พ.ศ. 1216 นักปั่นจักรยานออกจากหมู่บ้านสังเกตเห็นคนเดินถนนบนสะพานเดินไปในทิศทางเดียวกันจึงตามทันอีก 12 นาทีต่อมา จงหาความเร็วของคนเดินเท้า ถ้าความเร็วของนักปั่นจักรยานคือ 15 กม./ชม. และระยะทางจากหมู่บ้านถึงสะพานคือ 1 กม. 800 ม.?
1217. ทำตามขั้นตอนเหล่านี้:
ก) - 4.8 3.7 - 2.9 8.7 - 2.6 5.3 + 6.2 1.9;
ข) -14.31:5.3 - 27.81:2.7 + 2.565:3.42+4.1 0.8;
ค) 3.5 0.23 - 3.5 (- 0.64) + 0.87 (- 2.5)
ดังที่คุณทราบ ผู้คนเริ่มคุ้นเคยกับจำนวนตรรกยะทีละน้อย ในตอนแรก เมื่อนับวัตถุ จำนวนธรรมชาติก็เกิดขึ้น ในตอนแรกมีเพียงไม่กี่คน ดังนั้นจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ ชาวพื้นเมืองของหมู่เกาะในช่องแคบทอร์เรส (แยกนิวกินีออกจากออสเตรเลีย) จึงมีชื่อในภาษาของพวกเขาเพียงสองตัวเลข: "urapun" (หนึ่ง) และ "okaz" (สอง) ชาวเกาะนับดังนี้: “โอกาซาอุราปุน” (สาม), “โอกาซา-โอกาซา” (สี่) ฯลฯ ชาวพื้นเมืองเรียกเลขทั้งหมดโดยเริ่มจากเจ็ด โดยคำว่า “มากมาย”
นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าคำว่าร้อยปรากฏเมื่อกว่า 7,000 ปีที่แล้วเมื่อหนึ่งพัน - 6,000 ปีก่อนและ 5,000 ปีที่แล้วในอียิปต์โบราณและบาบิโลนโบราณชื่อของจำนวนมาก - มากถึงหนึ่งล้าน - ปรากฏขึ้น แต่เป็นเวลานานที่อนุกรมของตัวเลขตามธรรมชาติถือเป็นจำนวนจำกัด ผู้คนคิดว่ามีจำนวนมากที่สุด
อาร์คิมีดีส นักคณิตศาสตร์และนักฟิสิกส์ชาวกรีกโบราณที่ยิ่งใหญ่ที่สุด (287-212 ปีก่อนคริสตกาล) คิดค้นวิธีอธิบายจำนวนมหาศาลได้ ตัวเลขที่ใหญ่ที่สุดที่อาร์คิมิดีสสามารถตั้งชื่อได้นั้นใหญ่มากจนในการบันทึกแบบดิจิทัลจะต้องใช้เทปยาวกว่าระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์ถึงสองเท่า
แต่พวกเขายังไม่สามารถเขียนจำนวนมหาศาลเช่นนี้ได้ สิ่งนี้เกิดขึ้นได้หลังจากนักคณิตศาสตร์ชาวอินเดียในศตวรรษที่ 6 เท่านั้น เลขศูนย์ถูกประดิษฐ์ขึ้นและเริ่มแสดงว่าไม่มีหน่วยอยู่ในตำแหน่งทศนิยมของตัวเลข
เมื่อแบ่งของที่ริบและต่อมาเมื่อวัดปริมาณและในกรณีอื่น ๆ ที่คล้ายคลึงกัน ผู้คนพบว่าจำเป็นต้องแนะนำ "ตัวเลขที่หัก" - เศษส่วนธรรมดา การดำเนินการกับเศษส่วนถือเป็นสาขาวิชาคณิตศาสตร์ที่ยากที่สุดในยุคกลาง จนถึงทุกวันนี้ ชาวเยอรมันพูดถึงบุคคลที่พบว่าตัวเองตกอยู่ในสถานการณ์ที่ยากลำบากว่าเขา "แตกเป็นเสี่ยง"
เพื่อให้ง่ายต่อการทำงานกับเศษส่วน จึงมีการประดิษฐ์ทศนิยมขึ้นมา เศษส่วน. ในยุโรปมีการแนะนำผลิตภัณฑ์นี้ใน X585 โดย Simon Stevin นักคณิตศาสตร์และวิศวกรชาวดัตช์
จำนวนลบปรากฏช้ากว่าเศษส่วน เป็นเวลานานที่ตัวเลขดังกล่าวถูกพิจารณาว่า "ไม่มีอยู่จริง", "เท็จ" สาเหตุหลักมาจากความจริงที่ว่าการตีความที่ยอมรับสำหรับตัวเลขบวกและลบ "ทรัพย์สิน - หนี้" ทำให้เกิดความสับสน: คุณสามารถเพิ่มหรือลบ "ทรัพย์สิน" หรือ “หนี้” แต่เข้าใจงานหรือ “ทรัพย์สิน” และ “หนี้” ส่วนตัวอย่างไร?
อย่างไรก็ตาม แม้จะมีข้อสงสัยและความสับสนดังกล่าว แต่ก็มีการเสนอกฎสำหรับการคูณและหารจำนวนบวกและลบในศตวรรษที่ 3 นักคณิตศาสตร์ชาวกรีก ไดโอแฟนทัส (ในรูปแบบ: "สิ่งที่ถูกลบคูณด้วยสิ่งที่ถูกบวกให้สิ่งที่ถูกหักล้างสิ่งที่ถูกลบด้วยสิ่งที่ถูกหักล้างจะให้สิ่งที่ถูกบวก" เป็นต้น) และต่อมานักคณิตศาสตร์ชาวอินเดีย Bhaskar (ศตวรรษที่ 12) แสดงกฎเดียวกันในแนวคิดเรื่อง "ทรัพย์สิน" "หนี้" ("ผลคูณของทรัพย์สินสองรายการหรือหนี้สองรายการคือทรัพย์สิน ผลคูณของทรัพย์สินและหนี้คือหนี้" กฎเดียวกันนี้ใช้กับการแบ่ง)
พบว่าคุณสมบัติของการดำเนินการกับจำนวนลบจะเหมือนกับคุณสมบัติของจำนวนบวก (เช่น การบวกและการคูณ มีคุณสมบัติการสับเปลี่ยน) และท้ายที่สุด ตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ผ่านมา จำนวนลบก็เท่ากับจำนวนบวก
ต่อมาตัวเลขใหม่ปรากฏในคณิตศาสตร์ - ไม่ลงตัว, ซับซ้อนและอื่น ๆ คุณเรียนรู้เกี่ยวกับพวกเขาในโรงเรียนมัธยม
N.Ya.Vilenkin, A.S. เชสโนคอฟ, S.I. Shvartsburg, V.I. Zhokhov, คณิตศาสตร์สำหรับชั้นประถมศึกษาปีที่ 6, หนังสือเรียนสำหรับโรงเรียนมัธยม
หนังสือและตำราเรียนตามแผนปฏิทินสำหรับการดาวน์โหลดคณิตศาสตร์ชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 ช่วยเหลือสำหรับเด็กนักเรียนออนไลน์
แนวคิดเรื่องตัวเลขหมายถึงนามธรรมที่แสดงลักษณะของวัตถุจากมุมมองเชิงปริมาณ แม้แต่ในสังคมดึกดำบรรพ์ ผู้คนก็ยังจำเป็นต้องนับสิ่งของ ดังนั้นสัญลักษณ์ตัวเลขจึงปรากฏขึ้น ต่อมาพวกเขากลายเป็นพื้นฐานของคณิตศาสตร์ในฐานะวิทยาศาสตร์
ในการทำงานกับแนวคิดทางคณิตศาสตร์ ก่อนอื่นต้องจินตนาการว่ามีตัวเลขประเภทใด ตัวเลขหลักมีหลายประเภท นี้:
1. ธรรมชาติ - สิ่งที่เราได้รับเมื่อนับวัตถุ (การนับตามธรรมชาติ) ชุดของพวกเขาแสดงโดย N.
2. จำนวนเต็ม (เซตของพวกมันแสดงด้วยตัวอักษร Z) ซึ่งรวมถึงจำนวนธรรมชาติ จำนวนตรงข้าม จำนวนเต็มลบ และศูนย์
3. จำนวนตรรกยะ (ตัวอักษร Q) สิ่งเหล่านี้คือสิ่งที่สามารถแสดงเป็นเศษส่วนได้ โดยมีตัวเศษเท่ากับจำนวนเต็ม และตัวส่วนเท่ากับจำนวนธรรมชาติ ทั้งหมดล้วนสมบูรณ์และจัดอยู่ในประเภทเหตุผล
4. จริง (กำหนดด้วยตัวอักษร R) ประกอบด้วยจำนวนตรรกยะและจำนวนอตรรกยะ จำนวนอตรรกยะคือตัวเลขที่ได้รับจากจำนวนตรรกยะผ่านการดำเนินการต่างๆ (คำนวณลอการิทึม การแยกราก) แต่ตัวมันเองไม่ใช่จำนวนตรรกยะ
ดังนั้น ชุดใดชุดหนึ่งในรายการจึงเป็นชุดย่อยของชุดต่อไปนี้ วิทยานิพนธ์นี้แสดงเป็นแผนภาพในรูปแบบของสิ่งที่เรียกว่า วงกลมออยเลอร์ การออกแบบประกอบด้วยวงรีที่มีศูนย์กลางหลายวง ซึ่งแต่ละอันตั้งอยู่ภายในอีกวงหนึ่ง วงรีด้านในที่เล็กที่สุด (พื้นที่) แสดงถึงเซตของจำนวนธรรมชาติ มันถูกรวมไว้อย่างสมบูรณ์และรวมถึงบริเวณที่เป็นสัญลักษณ์ของชุดจำนวนเต็ม ซึ่งในทางกลับกันก็อยู่ภายในขอบเขตของจำนวนตรรกยะ วงรีด้านนอกที่ใหญ่ที่สุดซึ่งรวมถึงวงรีอื่นๆ ทั้งหมด แสดงถึงอาร์เรย์
ในบทความนี้ เราจะดูชุดของจำนวนตรรกยะ คุณสมบัติ และคุณลักษณะต่างๆ ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว ตัวเลขที่มีอยู่ทั้งหมด (บวก ลบ และศูนย์) เป็นของพวกเขา จำนวนตรรกยะสร้างอนุกรมอนันต์โดยมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:
ชุดนี้ได้รับคำสั่งนั่นคือโดยการนำตัวเลขคู่ใดก็ได้จากซีรีย์นี้เราจะสามารถค้นหาได้ว่าอันไหนใหญ่กว่ากัน
เมื่อนำตัวเลขดังกล่าวมาคู่ใดคู่หนึ่ง เราก็สามารถวางอีกอย่างน้อยหนึ่งตัวระหว่างตัวเลขเหล่านั้นได้ และด้วยเหตุนี้ จึงสามารถใส่อนุกรมทั้งหมดได้ ดังนั้น จำนวนตรรกยะจึงเป็นอนุกรมอนันต์
การดำเนินการทางคณิตศาสตร์ทั้งสี่รายการกับตัวเลขดังกล่าวเป็นไปได้ ผลลัพธ์จะเป็นจำนวนที่แน่นอนเสมอ (ยังเป็นตรรกยะด้วย) ข้อยกเว้นคือการหารด้วย 0 (ศูนย์) - เป็นไปไม่ได้
จำนวนตรรกยะใดๆ สามารถแสดงเป็นเศษส่วนทศนิยมได้ เศษส่วนเหล่านี้อาจเป็นแบบจำกัดหรือเป็นคาบไม่สิ้นสุดก็ได้
หากต้องการเปรียบเทียบตัวเลขสองตัวที่อยู่ในเซตตรรกยะ คุณต้องจำไว้ว่า:
จำนวนบวกใดๆ ที่มากกว่าศูนย์
จำนวนลบใดๆ จะน้อยกว่าศูนย์เสมอ
เมื่อเปรียบเทียบจำนวนตรรกยะลบสองตัว ค่าสัมบูรณ์ (โมดูลัส) น้อยกว่าจะมากกว่า
การดำเนินการกับจำนวนตรรกยะทำอย่างไร?
หากต้องการเพิ่มตัวเลขสองตัวที่มีเครื่องหมายเหมือนกัน คุณจะต้องเพิ่มค่าสัมบูรณ์และใส่เครื่องหมายร่วมไว้หน้าผลรวม หากต้องการบวกตัวเลขที่มีเครื่องหมายต่างกัน ให้ลบตัวเลขที่น้อยกว่าออกจากค่าที่มากกว่า แล้วใส่เครื่องหมายของตัวเลขที่มีค่าสัมบูรณ์มากกว่า
หากต้องการลบจำนวนตรรกยะจำนวนหนึ่งออกจากอีกจำนวนหนึ่ง ก็เพียงพอที่จะบวกค่าตรงข้ามของจำนวนที่สองเข้ากับจำนวนแรก หากต้องการคูณตัวเลขสองตัว คุณต้องคูณค่าสัมบูรณ์ของตัวเลขเหล่านั้น ผลลัพธ์ที่ได้จะเป็นค่าบวกหากปัจจัยมีเครื่องหมายเหมือนกัน และเป็นค่าลบหากต่างกัน
การหารจะดำเนินการในลักษณะเดียวกันนั่นคือพบผลหารของค่าสัมบูรณ์และผลลัพธ์จะนำหน้าด้วยเครื่องหมาย "+" หากสัญญาณของการจ่ายเงินปันผลและตัวหารตรงกันและเครื่องหมาย "-" ถ้า พวกเขาไม่ตรงกัน
กำลังของจำนวนตรรกยะดูเหมือนผลคูณของตัวประกอบหลายอย่างที่เท่ากัน
) คือตัวเลขที่มีเครื่องหมายบวกหรือลบ (จำนวนเต็มและเศษส่วน) และศูนย์ แนวคิดเรื่องจำนวนตรรกยะที่แม่นยำยิ่งขึ้นมีดังนี้:
จำนวนตรรกยะ- จำนวนที่แสดงเป็นเศษส่วนร่วม ม./นโดยที่ตัวเศษ มเป็นจำนวนเต็มและตัวส่วน n- จำนวนเต็ม เช่น 2/3.
เศษส่วนที่ไม่ใช่คาบไม่จำกัดไม่รวมอยู่ในเซตของจำนวนตรรกยะ
มี/ข, ที่ไหน ก∈ ซี (กเป็นของจำนวนเต็ม) ข∈ เอ็น (ขเป็นของจำนวนธรรมชาติ)
การใช้จำนวนตรรกยะในชีวิตจริง
ในชีวิตจริง ชุดของจำนวนตรรกยะใช้ในการนับส่วนของวัตถุที่หารจำนวนเต็มบางส่วนได้ ตัวอย่างเช่นเค้กหรืออาหารอื่นๆ ที่หั่นเป็นชิ้นๆ ก่อนบริโภค หรือเพื่อประมาณความสัมพันธ์เชิงพื้นที่ของวัตถุที่ขยายออกมาอย่างคร่าวๆ
คุณสมบัติของจำนวนตรรกยะ
คุณสมบัติพื้นฐานของจำนวนตรรกยะ
1. ความเป็นระเบียบเรียบร้อย กและ ขมีกฎที่อนุญาตให้คุณระบุความสัมพันธ์ระหว่าง 1 และ 3 ความสัมพันธ์ระหว่างพวกเขาได้อย่างชัดเจน: “<», «>" หรือ "=" กฎนี้คือ - กฎการสั่งซื้อและกำหนดดังนี้:
- 2 จำนวนบวก ก=ม ก /น กและ ข=ม ข /n ขมีความสัมพันธ์กันด้วยความสัมพันธ์เดียวกันกับจำนวนเต็ม 2 ตัว ม⋅ ไม่มีและ ม.ข⋅ ไม่ใช่;
- 2 จำนวนลบ กและ ขมีความสัมพันธ์กันด้วยอัตราส่วนเดียวกับจำนวนบวก 2 จำนวน |ข|และ |a|;
- เมื่อไร กเชิงบวกและ ข- ลบแล้ว ก>ข.
∀ ก,ข∈ ถาม(ก ∨ ก>ข∨ ก=ข)
2. การดำเนินการเพิ่มเติม. สำหรับจำนวนตรรกยะทั้งหมด กและ ขมี กฎการรวมซึ่งกำหนดจำนวนตรรกยะจำนวนหนึ่งให้กับพวกเขา ค. อีกทั้งตัวเลขนั้นเอง ค- นี้ ผลรวมตัวเลข กและ ขและมันถูกแสดงเป็น (ก+ข) ผลรวม.
กฎการรวมดูเหมือนว่า:
ม/n ก + ม ข/ไม่มี ข =(ม⋅ ไม่มีข + มข⋅ ไม่ใช่)/(ไม่ใช่⋅ ไม่ใช่ข)
∀ ก,ข∈ ถาม∃ !(ก+ข)∈ ถาม
3. การดำเนินการคูณ. สำหรับจำนวนตรรกยะทั้งหมด กและ ขมี กฎการคูณมันเชื่อมโยงพวกมันกับจำนวนตรรกยะจำนวนหนึ่ง ค. เรียกเลข c งานตัวเลข กและ ขและแสดงถึง (ก⋅ข)และกระบวนการค้นหาหมายเลขนี้เรียกว่า การคูณ.
กฎการคูณดูเหมือนว่า: ฉันไม่มี⋅ ม บี เอ็น ข = ม⋅ ฉัน บี นา⋅ ไม่มี.
∀a,b∈Q ∃(a⋅b)∈Q
4. การผ่านของความสัมพันธ์ลำดับสำหรับจำนวนตรรกยะสามจำนวนใดๆ ก, ขและ คถ้า กน้อย ขและ ขน้อย ค, ที่ กน้อย ค, และถ้า กเท่ากับ ขและ ขเท่ากับ ค, ที่ กเท่ากับ ค.
∀ ก,ข,ค∈ ถาม(ก ∧ ข ⇒ ก ∧ (ก = ข∧ ข = ค⇒ ก = ค)
5. การสับเปลี่ยนของการบวก. การเปลี่ยนตำแหน่งของเงื่อนไขที่เป็นตรรกยะจะไม่ทำให้ผลรวมเปลี่ยนแปลง
∀ ก,ข∈ ถาม ก+ข=ข+ก
6. นอกจากนี้การเชื่อมโยง. ลำดับการเพิ่มจำนวนตรรกยะ 3 ตัวจะไม่ส่งผลต่อผลลัพธ์
∀ ก,ข,ค∈ ถาม (ก+ข)+ค=ก+(ข+ค)
7. การมีอยู่ของศูนย์. มีจำนวนตรรกยะเป็น 0 ซึ่งจะคงจำนวนตรรกยะอื่นๆ ทุกจำนวนเมื่อบวกเข้าด้วยกัน
∃ 0 ∈ ถาม∀ ก∈ ถาม+0=ก
8. การมีอยู่ของจำนวนตรงข้ามกัน. จำนวนตรรกยะใดๆ จะมีจำนวนตรรกยะตรงกันข้าม และเมื่อบวกกัน ผลลัพธ์จะเป็น 0
∀ ก∈ ถาม∃ (-ก)∈ ถาม ก+(−ก)=0
9. การสับเปลี่ยนของการคูณ. การเปลี่ยนตำแหน่งของปัจจัยเชิงตรรกศาสตร์ไม่ทำให้ผลิตภัณฑ์เปลี่ยนแปลง
∀ ก,ข∈ ถาม⋅ ข=ข⋅ ก
10. ความสัมพันธ์ของการคูณ. ลำดับการคูณจำนวนตรรกยะ 3 จำนวนจะไม่ส่งผลต่อผลลัพธ์
∀ ก,ข,ค∈ ถาม(ก⋅ ข)⋅ ค=ก⋅ (ข⋅ ค)
11. ความพร้อมของหน่วย. มีจำนวนตรรกยะ 1 ซึ่งจะคงจำนวนตรรกยะอื่นๆ ทั้งหมดไว้ในกระบวนการคูณ
∃ 1 ∈ ถาม∀ ก∈ ถาม⋅ 1=ก
12. การปรากฏตัวของตัวเลขซึ่งกันและกัน. จำนวนตรรกยะทุกตัวที่ไม่ใช่ศูนย์จะมีจำนวนตรรกยะผกผัน คูณด้วยผลลัพธ์ที่ได้ 1 .
∀ ก∈ ถาม∃ ก−1∈ ถาม⋅ ก−1=1
13. การกระจายตัวของการคูณสัมพันธ์กับการบวก. การดำเนินการคูณเกี่ยวข้องกับการบวกโดยใช้กฎการกระจาย:
∀ ก,ข,ค∈ ถาม(ก+ข)⋅ ค=ก⋅ ค+บี⋅ ค
14. ความสัมพันธ์ระหว่างความสัมพันธ์ลำดับและการดำเนินการบวก. จำนวนตรรกยะเดียวกันจะถูกบวกเข้าที่ด้านซ้ายและด้านขวาของอสมการเชิงตรรกยะ
∀ ก,ข,ค∈ ถาม ⇒ เอ+ซี
15. ความสัมพันธ์ระหว่างความสัมพันธ์ลำดับกับการดำเนินการคูณ. ด้านซ้ายและขวาของอสมการเชิงตรรกยะสามารถคูณด้วยจำนวนตรรกยะที่ไม่เป็นลบอันเดียวกันได้
∀ ก,ข,ค∈ คิว ค>0∧ ก ⇒ ก⋅ ค ⋅ ค
16. สัจพจน์ของอาร์คิมีดีส. ไม่ว่าจะเป็นจำนวนตรรกยะก็ตาม กมันง่ายที่จะเอาหลายหน่วยจนผลรวมของมันมากขึ้น ก.
ในบทนี้ เราจะนึกถึงคุณสมบัติพื้นฐานของการดำเนินการกับตัวเลข เราจะไม่เพียงแต่ตรวจสอบคุณสมบัติพื้นฐานเท่านั้น แต่ยังเรียนรู้วิธีนำไปใช้กับจำนวนตรรกยะด้วย เราจะรวบรวมความรู้ทั้งหมดที่ได้รับจากการแก้ตัวอย่าง
คุณสมบัติพื้นฐานของการดำเนินการด้วยตัวเลข:
คุณสมบัติสองประการแรกเป็นคุณสมบัติของการบวก สองคุณสมบัติถัดไปเป็นคุณสมบัติของการคูณ คุณสมบัติที่ห้าใช้กับการดำเนินงานทั้งสอง
ไม่มีอะไรใหม่ในคุณสมบัติเหล่านี้ ใช้ได้กับทั้งจำนวนธรรมชาติและจำนวนเต็ม นอกจากนี้ยังเป็นจริงสำหรับจำนวนตรรกยะด้วย และจะเป็นจริงสำหรับตัวเลขที่เราจะศึกษาต่อไป (เช่น จำนวนอตรรกยะ)
คุณสมบัติการเรียงสับเปลี่ยน:
การจัดเรียงข้อกำหนดหรือปัจจัยใหม่จะไม่ทำให้ผลลัพธ์เปลี่ยนแปลง
คุณสมบัติรวมกัน:, .
การบวกหรือคูณตัวเลขหลายตัวสามารถทำได้ในลำดับใดก็ได้
คุณสมบัติการกระจาย:.
คุณสมบัติเชื่อมโยงทั้งการดำเนินการ - การบวกและการคูณ นอกจากนี้ หากคุณอ่านจากซ้ายไปขวาจะเรียกว่ากฎสำหรับการเปิดวงเล็บเหลี่ยม และหากอ่านทิศทางตรงกันข้ามจะเรียกว่ากฎสำหรับการวางตัวประกอบร่วมออกจากวงเล็บ
คุณสมบัติสองประการต่อไปนี้อธิบาย องค์ประกอบที่เป็นกลางสำหรับการบวกและการคูณ: การบวกศูนย์และการคูณด้วยหนึ่งจะไม่ทำให้ตัวเลขเดิมเปลี่ยนไป
คุณสมบัติอีกสองประการที่อธิบาย องค์ประกอบสมมาตรสำหรับการบวกและการคูณ ผลรวมของจำนวนตรงข้ามจะเป็นศูนย์ ผลคูณของจำนวนกลับมีค่าเท่ากับหนึ่ง
คุณสมบัติถัดไป: . หากตัวเลขคูณด้วยศูนย์ ผลลัพธ์จะเป็นศูนย์เสมอ
คุณสมบัติสุดท้ายที่เราจะดูคือ: .
คูณตัวเลขด้วย เราจะได้จำนวนตรงกันข้าม ที่พักแห่งนี้มีคุณสมบัติพิเศษ คุณสมบัติอื่นๆ ทั้งหมดที่ถือว่าไม่สามารถพิสูจน์ได้โดยใช้คุณสมบัติอื่นๆ คุณสมบัติเดียวกันสามารถพิสูจน์ได้โดยใช้คุณสมบัติก่อนหน้า
คูณด้วย
ลองพิสูจน์ว่าถ้าเราคูณตัวเลขด้วย เราจะได้จำนวนตรงกันข้าม สำหรับสิ่งนี้ เราใช้คุณสมบัติการกระจาย: .
สิ่งนี้เป็นจริงสำหรับตัวเลขใดๆ เรามาแทนที่และแทนตัวเลข:
ด้านซ้ายในวงเล็บคือผลรวมของจำนวนที่อยู่ตรงข้ามกัน ผลรวมของพวกเขาคือศูนย์ (เรามีทรัพย์สินดังกล่าว) ด้านซ้ายตอนนี้. ทางด้านขวาเราจะได้: .
ตอนนี้เรามีศูนย์ทางด้านซ้าย และผลรวมของตัวเลขสองตัวทางด้านขวา แต่ถ้าผลรวมของตัวเลขสองตัวเป็นศูนย์ แสดงว่าตัวเลขเหล่านี้อยู่ตรงข้ามกัน แต่จำนวนนั้นจะมีจำนวนตรงข้ามเพียงตัวเดียวเท่านั้น: . ดังนั้นนี่คือสิ่งที่: .
คุณสมบัติได้รับการพิสูจน์แล้ว
คุณสมบัติดังกล่าวซึ่งสามารถพิสูจน์ได้โดยใช้คุณสมบัติก่อนหน้านี้เรียกว่า ทฤษฎีบท
เหตุใดจึงไม่มีคุณสมบัติการลบและการหารตรงนี้ ตัวอย่างเช่น เราสามารถเขียนคุณสมบัติการแจกแจงสำหรับการลบ:
แต่ตั้งแต่:
- การลบจำนวนใดๆ ก็สามารถเขียนเป็นการบวกได้เทียบเท่ากัน โดยแทนที่ตัวเลขด้วยตัวตรงข้าม:
- การหารสามารถเขียนเป็นการคูณด้วยส่วนกลับของมัน:
ซึ่งหมายความว่าสามารถใช้คุณสมบัติของการบวกและการคูณกับการลบและการหารได้ ส่งผลให้รายการคุณสมบัติที่ต้องจดจำสั้นลง
คุณสมบัติทั้งหมดที่เราพิจารณาไม่ใช่คุณสมบัติของจำนวนตรรกยะเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ตัวเลขอื่นๆ ที่ไม่ลงตัว ก็ปฏิบัติตามกฎเหล่านี้ทั้งหมด ตัวอย่างเช่น ผลรวมของจำนวนตรงข้ามจะเป็นศูนย์:
ตอนนี้เราจะไปยังส่วนที่ใช้งานได้จริงโดยแก้ไขตัวอย่างต่างๆ
จำนวนตรรกยะในชีวิต
คุณสมบัติของวัตถุที่เราอธิบายได้ในเชิงปริมาณและกำหนดด้วยตัวเลขจำนวนหนึ่งเรียกว่า ค่านิยม: ความยาว น้ำหนัก อุณหภูมิ ปริมาณ
ปริมาณเดียวกันสามารถแสดงด้วยทั้งจำนวนเต็มและจำนวนเศษส่วน บวกหรือลบ
เช่น ส่วนสูง m เป็นเลขเศษส่วน แต่เราสามารถพูดได้ว่ามันเท่ากับ cm - นี่เป็นจำนวนเต็มอยู่แล้ว (รูปที่ 1)
ข้าว. 1. ตัวอย่างภาพประกอบ
อีกตัวอย่างหนึ่ง อุณหภูมิติดลบในระดับเซลเซียสจะเป็นค่าบวกในระดับเคลวิน (รูปที่ 2)
ข้าว. 2. ตัวอย่างภาพประกอบ
เมื่อสร้างกำแพงบ้านคนหนึ่งสามารถวัดความกว้างและความสูงเป็นเมตรได้ เขาสร้างปริมาณที่เป็นเศษส่วน เขาจะดำเนินการคำนวณเพิ่มเติมทั้งหมดด้วยตัวเลขเศษส่วน (ตรรกยะ) อีกคนสามารถวัดทุกอย่างเป็นจำนวนอิฐที่มีความกว้างและสูงได้ เมื่อได้รับเฉพาะค่าจำนวนเต็มแล้ว เขาจะดำเนินการคำนวณด้วยจำนวนเต็ม
ปริมาณนั้นไม่ใช่จำนวนเต็มหรือเศษส่วน ไม่เป็นลบหรือบวก แต่ตัวเลขที่เราอธิบายมูลค่าของปริมาณนั้นค่อนข้างเฉพาะเจาะจงอยู่แล้ว (เช่น ค่าลบและเศษส่วน) ขึ้นอยู่กับสเกลการวัด และเมื่อเราย้ายจากปริมาณจริงไปสู่แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ เราจะทำงานกับตัวเลขประเภทใดประเภทหนึ่งโดยเฉพาะ
เริ่มต้นด้วยการเพิ่ม สามารถจัดเรียงข้อกำหนดใหม่ในลักษณะใดก็ได้ที่สะดวกสำหรับเรา และสามารถดำเนินการในลำดับใดก็ได้ หากเงื่อนไขของเครื่องหมายต่างกันลงท้ายด้วยตัวเลขเดียวกัน จะสะดวกในการดำเนินการกับเครื่องหมายเหล่านั้นก่อน เมื่อต้องการทำเช่นนี้ เรามาสลับเงื่อนไขกัน ตัวอย่างเช่น:
เศษส่วนร่วมที่มีตัวส่วนเท่ากันนั้นง่ายต่อการบวก
จำนวนตรงข้ามรวมกันได้ศูนย์ ตัวเลขที่มีทศนิยมเท่ากันนั้นลบได้ง่าย การใช้คุณสมบัติเหล่านี้ เช่นเดียวกับกฎการสับเปลี่ยนของการบวก จะทำให้การคำนวณค่าของนิพจน์ต่อไปนี้ง่ายขึ้น เช่น
ตัวเลขที่มีทศนิยมทศนิยมเสริมนั้นง่ายต่อการบวก สะดวกในการทำงานกับจำนวนเต็มและเศษส่วนของตัวเลขคละแยกกัน เราใช้คุณสมบัติเหล่านี้เมื่อคำนวณค่าของนิพจน์ต่อไปนี้:
มาดูการคูณกันดีกว่า. มีคู่ตัวเลขที่คูณง่าย เมื่อใช้สมบัติการสับเปลี่ยน คุณสามารถจัดเรียงตัวประกอบใหม่ให้อยู่ติดกันได้ สามารถนับจำนวน minuses ในผลิตภัณฑ์ได้ทันทีและสามารถสรุปผลเกี่ยวกับสัญญาณของผลลัพธ์ได้
ลองพิจารณาตัวอย่างนี้:
หากปัจจัยตัวใดตัวหนึ่งมีค่าเท่ากับศูนย์ ผลคูณก็จะเท่ากับศูนย์ เช่น:
ผลคูณของจำนวนกลับมีค่าเท่ากับ 1 และการคูณด้วย 1 จะไม่เปลี่ยนมูลค่าของผลคูณ ลองพิจารณาตัวอย่างนี้:
ลองดูตัวอย่างโดยใช้คุณสมบัติการแจกแจง หากคุณเปิดวงเล็บ การคูณแต่ละครั้งจะเป็นเรื่องง่าย
ในบทนี้ เราจะนึกถึงคุณสมบัติพื้นฐานของการดำเนินการกับตัวเลข เราจะไม่เพียงแต่ตรวจสอบคุณสมบัติพื้นฐานเท่านั้น แต่ยังเรียนรู้วิธีนำไปใช้กับจำนวนตรรกยะด้วย เราจะรวบรวมความรู้ทั้งหมดที่ได้รับจากการแก้ตัวอย่าง
คุณสมบัติพื้นฐานของการดำเนินการด้วยตัวเลข:
คุณสมบัติสองประการแรกเป็นคุณสมบัติของการบวก สองคุณสมบัติถัดไปเป็นคุณสมบัติของการคูณ คุณสมบัติที่ห้าใช้กับการดำเนินงานทั้งสอง
ไม่มีอะไรใหม่ในคุณสมบัติเหล่านี้ ใช้ได้กับทั้งจำนวนธรรมชาติและจำนวนเต็ม นอกจากนี้ยังเป็นจริงสำหรับจำนวนตรรกยะด้วย และจะเป็นจริงสำหรับตัวเลขที่เราจะศึกษาต่อไป (เช่น จำนวนอตรรกยะ)
คุณสมบัติการเรียงสับเปลี่ยน:
การจัดเรียงข้อกำหนดหรือปัจจัยใหม่จะไม่ทำให้ผลลัพธ์เปลี่ยนแปลง
คุณสมบัติรวมกัน:, .
การบวกหรือคูณตัวเลขหลายตัวสามารถทำได้ในลำดับใดก็ได้
คุณสมบัติการกระจาย:.
คุณสมบัติเชื่อมโยงทั้งการดำเนินการ - การบวกและการคูณ นอกจากนี้ หากคุณอ่านจากซ้ายไปขวาจะเรียกว่ากฎสำหรับการเปิดวงเล็บเหลี่ยม และหากอ่านทิศทางตรงกันข้ามจะเรียกว่ากฎสำหรับการวางตัวประกอบร่วมออกจากวงเล็บ
คุณสมบัติสองประการต่อไปนี้อธิบาย องค์ประกอบที่เป็นกลางสำหรับการบวกและการคูณ: การบวกศูนย์และการคูณด้วยหนึ่งจะไม่ทำให้ตัวเลขเดิมเปลี่ยนไป
คุณสมบัติอีกสองประการที่อธิบาย องค์ประกอบสมมาตรสำหรับการบวกและการคูณ ผลรวมของจำนวนตรงข้ามจะเป็นศูนย์ ผลคูณของจำนวนกลับมีค่าเท่ากับหนึ่ง
คุณสมบัติถัดไป: . หากตัวเลขคูณด้วยศูนย์ ผลลัพธ์จะเป็นศูนย์เสมอ
คุณสมบัติสุดท้ายที่เราจะดูคือ: .
คูณตัวเลขด้วย เราจะได้จำนวนตรงกันข้าม ที่พักแห่งนี้มีคุณสมบัติพิเศษ คุณสมบัติอื่นๆ ทั้งหมดที่ถือว่าไม่สามารถพิสูจน์ได้โดยใช้คุณสมบัติอื่นๆ คุณสมบัติเดียวกันสามารถพิสูจน์ได้โดยใช้คุณสมบัติก่อนหน้า
คูณด้วย
ลองพิสูจน์ว่าถ้าเราคูณตัวเลขด้วย เราจะได้จำนวนตรงกันข้าม สำหรับสิ่งนี้ เราใช้คุณสมบัติการกระจาย: .
สิ่งนี้เป็นจริงสำหรับตัวเลขใดๆ เรามาแทนที่และแทนตัวเลข:
ด้านซ้ายในวงเล็บคือผลรวมของจำนวนที่อยู่ตรงข้ามกัน ผลรวมของพวกเขาคือศูนย์ (เรามีทรัพย์สินดังกล่าว) ด้านซ้ายตอนนี้. ทางด้านขวาเราจะได้: .
ตอนนี้เรามีศูนย์ทางด้านซ้าย และผลรวมของตัวเลขสองตัวทางด้านขวา แต่ถ้าผลรวมของตัวเลขสองตัวเป็นศูนย์ แสดงว่าตัวเลขเหล่านี้อยู่ตรงข้ามกัน แต่จำนวนนั้นจะมีจำนวนตรงข้ามเพียงตัวเดียวเท่านั้น: . ดังนั้นนี่คือสิ่งที่: .
คุณสมบัติได้รับการพิสูจน์แล้ว
คุณสมบัติดังกล่าวซึ่งสามารถพิสูจน์ได้โดยใช้คุณสมบัติก่อนหน้านี้เรียกว่า ทฤษฎีบท
เหตุใดจึงไม่มีคุณสมบัติการลบและการหารตรงนี้ ตัวอย่างเช่น เราสามารถเขียนคุณสมบัติการแจกแจงสำหรับการลบ:
แต่ตั้งแต่:
- การลบจำนวนใดๆ ก็สามารถเขียนเป็นการบวกได้เทียบเท่ากัน โดยแทนที่ตัวเลขด้วยตัวตรงข้าม:
- การหารสามารถเขียนเป็นการคูณด้วยส่วนกลับของมัน:
ซึ่งหมายความว่าสามารถใช้คุณสมบัติของการบวกและการคูณกับการลบและการหารได้ ส่งผลให้รายการคุณสมบัติที่ต้องจดจำสั้นลง
คุณสมบัติทั้งหมดที่เราพิจารณาไม่ใช่คุณสมบัติของจำนวนตรรกยะเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ตัวเลขอื่นๆ ที่ไม่ลงตัว ก็ปฏิบัติตามกฎเหล่านี้ทั้งหมด ตัวอย่างเช่น ผลรวมของจำนวนตรงข้ามจะเป็นศูนย์:
ตอนนี้เราจะไปยังส่วนที่ใช้งานได้จริงโดยแก้ไขตัวอย่างต่างๆ
จำนวนตรรกยะในชีวิต
คุณสมบัติของวัตถุที่เราอธิบายได้ในเชิงปริมาณและกำหนดด้วยตัวเลขจำนวนหนึ่งเรียกว่า ค่านิยม: ความยาว น้ำหนัก อุณหภูมิ ปริมาณ
ปริมาณเดียวกันสามารถแสดงด้วยทั้งจำนวนเต็มและจำนวนเศษส่วน บวกหรือลบ
เช่น ส่วนสูง m เป็นเลขเศษส่วน แต่เราสามารถพูดได้ว่ามันเท่ากับ cm - นี่เป็นจำนวนเต็มอยู่แล้ว (รูปที่ 1)
ข้าว. 1. ตัวอย่างภาพประกอบ
อีกตัวอย่างหนึ่ง อุณหภูมิติดลบในระดับเซลเซียสจะเป็นค่าบวกในระดับเคลวิน (รูปที่ 2)
ข้าว. 2. ตัวอย่างภาพประกอบ
เมื่อสร้างกำแพงบ้านคนหนึ่งสามารถวัดความกว้างและความสูงเป็นเมตรได้ เขาสร้างปริมาณที่เป็นเศษส่วน เขาจะดำเนินการคำนวณเพิ่มเติมทั้งหมดด้วยตัวเลขเศษส่วน (ตรรกยะ) อีกคนสามารถวัดทุกอย่างเป็นจำนวนอิฐที่มีความกว้างและสูงได้ เมื่อได้รับเฉพาะค่าจำนวนเต็มแล้ว เขาจะดำเนินการคำนวณด้วยจำนวนเต็ม
ปริมาณนั้นไม่ใช่จำนวนเต็มหรือเศษส่วน ไม่เป็นลบหรือบวก แต่ตัวเลขที่เราอธิบายมูลค่าของปริมาณนั้นค่อนข้างเฉพาะเจาะจงอยู่แล้ว (เช่น ค่าลบและเศษส่วน) ขึ้นอยู่กับสเกลการวัด และเมื่อเราย้ายจากปริมาณจริงไปสู่แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ เราจะทำงานกับตัวเลขประเภทใดประเภทหนึ่งโดยเฉพาะ
เริ่มต้นด้วยการเพิ่ม สามารถจัดเรียงข้อกำหนดใหม่ในลักษณะใดก็ได้ที่สะดวกสำหรับเรา และสามารถดำเนินการในลำดับใดก็ได้ หากเงื่อนไขของเครื่องหมายต่างกันลงท้ายด้วยตัวเลขเดียวกัน จะสะดวกในการดำเนินการกับเครื่องหมายเหล่านั้นก่อน เมื่อต้องการทำเช่นนี้ เรามาสลับเงื่อนไขกัน ตัวอย่างเช่น:
เศษส่วนร่วมที่มีตัวส่วนเท่ากันนั้นง่ายต่อการบวก
จำนวนตรงข้ามรวมกันได้ศูนย์ ตัวเลขที่มีทศนิยมเท่ากันนั้นลบได้ง่าย การใช้คุณสมบัติเหล่านี้ เช่นเดียวกับกฎการสับเปลี่ยนของการบวก จะทำให้การคำนวณค่าของนิพจน์ต่อไปนี้ง่ายขึ้น เช่น
ตัวเลขที่มีทศนิยมทศนิยมเสริมนั้นง่ายต่อการบวก สะดวกในการทำงานกับจำนวนเต็มและเศษส่วนของตัวเลขคละแยกกัน เราใช้คุณสมบัติเหล่านี้เมื่อคำนวณค่าของนิพจน์ต่อไปนี้:
มาดูการคูณกันดีกว่า. มีคู่ตัวเลขที่คูณง่าย เมื่อใช้สมบัติการสับเปลี่ยน คุณสามารถจัดเรียงตัวประกอบใหม่ให้อยู่ติดกันได้ สามารถนับจำนวน minuses ในผลิตภัณฑ์ได้ทันทีและสามารถสรุปผลเกี่ยวกับสัญญาณของผลลัพธ์ได้
ลองพิจารณาตัวอย่างนี้:
หากปัจจัยตัวใดตัวหนึ่งมีค่าเท่ากับศูนย์ ผลคูณก็จะเท่ากับศูนย์ เช่น:
ผลคูณของจำนวนกลับมีค่าเท่ากับ 1 และการคูณด้วย 1 จะไม่เปลี่ยนมูลค่าของผลคูณ ลองพิจารณาตัวอย่างนี้:
ลองดูตัวอย่างโดยใช้คุณสมบัติการแจกแจง หากคุณเปิดวงเล็บ การคูณแต่ละครั้งจะเป็นเรื่องง่าย