基本概況
整數和分數的統稱。正整數和正分數合稱為正有理數,負整數和負分數合稱為負有理數。因而有理數集的數可分為正有理數、負有理數和零3種數。由於任何一個整數或分
數都可以化為十進循環小數,反之,每一個十進循環小數也能化為整數或分數,因此,有理數也可以定義為十進循環小數。有理數集是整數集的擴張。在有理數集內,加法、減法、乘法、除法(除數不為零)4種運算通行無阻。有理數的大小順序的規定:如果a-b是正有理數,就稱a大於b或b小於a,記作a>b或b<a。任何兩個不相等的有理數都可以比較大小。有理數集與整數集的一個重要區別是,有理數集是稠密的,而整數集不是稠密的。將有理數依大小順序排定後,任何兩個有理數之間必定還存在其他的有理數,這就是稠密性,整數集沒有這一特性,因為兩個相鄰的整數之間就沒有其他的整數了。
基本含義
有理數可分為整數和分數也可分為正有理數,0,負有理數。除了無限不循環小數以外的數統稱有理數。有理數(rationalnumber) 讀音:(yǒulǐshù)整數和分數統稱為有理數,任何一個有理數都可以寫成分數m/n(m,n都是整數,且n≠0)的形式。任何一個有理數都可以在數軸上表示。其中包括整數和通常所說的分數,此分數亦可表示為有限小數或無限循環小數。這一定義在數的十進制和其他進位制(如二進制)下都適用。數學上,有理數是一個整數a和一個非零整數b的比(ratio),通常寫作a/b,故又稱作分數。希臘文稱為λογο?,原意為“成比例的數”(rationalnumber),但中文翻譯不恰當,逐漸變成“有道理的數”。無限不循環小數稱之為無理數(例如:圓周率π)有理數和無理數統稱為實數。所有有理數的集合表示為Q。
包括內容
(1)自然數:數0,1,2,3,……叫做自然數.(2)正整數:+1,+2,+3,……叫做正整數。(3)負整數:-1,-2,-3,……叫做負整數。(4)整數:正整數、0、
負整數統稱為整數。(5)分數:正分數、負分數統稱為分數。(6)奇數:不能被2整除的整數叫做奇數。如-3,-1,1,5等。所有的奇數都可用2n-1或2n+1表示,n為整數。(7)偶數:能被2整除的整數叫做偶數。如-2,0,4,8等。所有的偶數都可用2n表示,n為整數。(8)質數:如果一個大於1的整數,除了1和它本身外,沒有其他因數,這個數就稱為質數,又稱素數,如2,3,11,13等。2是最小的質數。(9)合數:如果一個大於1的整數,除了1和它本身外,還有其他因數,這個數就稱為合數,如4,6,9,15等。4是最小的合數。一個合數至少有3個因數。(10)互質數:如果兩個正整數,除了1以外沒有其他公因數,這兩個整數稱為互質數,如2和5,7和13等。……如3,-98.11,5.72727272……,7/22都是有理數。全體有理數構成一個集合,即有理數集,用粗體字母Q表示,較現代的一些數學書則用空心字母Q表示。有理數集是實數集的子集,即Q?R。相關的內容見數系的擴張。
運算定律
有理數集是一個域,即在其中可進行四則運算(0作除數除外),而且對於這些運算,以下的運算律成立(a、b、c等都表示任意的有理數).①加法的交換律a+b=b+a;②加法的結合律a+(b+c)=(a+b)+c;③存在數0,使0+a=a+0=a;④乘法的交換律ab=ba;⑤乘法的結合律a(bc)=(ab)c;⑥乘法的分配律a(b+c)=ab+ac。0a=0文字解釋:一個數乘0還等於0。此外,有理數是一個序域,即在其上存在一個次序關係≤。0的絕對值還是0.有理數還是一個阿基米德域,即對有理數a和b,a≥0,b>0,必可找到一個自然數n,使nb>a。由此不難推知,不存在最大的有理數。值得一提的是有理數的名稱。“有理數”這一名稱不免叫人費解,有理數並不比別的數更“有道理”。
產生
古埃及人約於公元前17世紀初已使用分數,中國《九章算術》中也載有分數的各種運算。分數的使用是由於除法運算的需要。除法運算可以看作求解方程px=q(p≠0),如果p,q是整數,則方程不一定有整數解。為了使它恆有解,就必須把整數系擴大成為有理系。事實上,這似乎是一個翻譯上的失誤。有理數一詞是從西方傳來,在英語中是(rationalnumber),而(rational)通常的意義是“理性的”。中國在近代翻譯西方科學著作,依據日語中的翻譯方法,以訛傳訛,把它譯成了“有理數”。但是,這個詞來源於古希臘,其英文詞根為(ratio),就是比率的意思(這裡的詞根是英語中的,希臘語意義與之相同)。所以這個詞的意義也很顯豁,就是整數的“比”。與之相對,而“無理數”就是不能精確表示為兩個整數之比的數,而並非沒有道理(無理數就是無限不循環小數,π也是其中一個無理數)。
運算
有理數加減混合運算。1.理數加減統一成加法的意義;對於加減混合運算中的減法,我們可以根據有理數減法法則將減法轉化為加法,這樣就可將混合運算統一為加法運算,統一後的算式是幾個正數或負數的和的形式,我們把這樣的式子叫做代數和。2.有理數加減混合運算的方法和步驟:(1)運用減法法則將有理數混合運算中的減法方程轉化為加法。(2)運用加法法則,加法交換律,加法結合律簡便運算。一般情況下,有理數是這樣分類的:整數、分數;正數、負數和零;負有理數,非負有理數。整數和分數統稱有理數,有理數可以用a/b的形式表達,其中a、b都是整數,且互質。我們日常經常使用有理數的。比如多少錢,多少斤等。凡是不能用a/b形式表達的實數就是無理數,又叫無限不循環小數。在有理數中,小數就是分數。