Рациональные числа: определения, примеры
Данная статья посвящена изучению темы "Рациональные числа". Ниже приведены определения рациональных чисел, даны примеры, рассказано о том, как определить, является ли число рациональным, или нет.
Рациональные числа. Определения
Прежде чем дать дефиницию рациональных чисел вспомним, какие еще есть множества чисел, и как они связаны между собой.
Натуральные числа, в совокупности с противоположными им и числом ноль образуют множество целых чисел. В свою очередь, совокупность целых дробных чисел образует множество рациональных чисел.
Определение 1. Рациональные числа
Рациональные числа - числа, которые можно представить в виде положительной обыкновенной дроби [Math Processing Error]ab, отрицательной обыкновенной дроби [Math Processing Error]-ab или числа ноль.
Таким образом, можно оставить ряд свойств рациональных чисел:
Любое натуральное число является рациональным числом. Очевидно, каждое натуральное число [Math Processing Error]n можно представить в виде дроби [Math Processing Error]1n.
Любое целое число, включая число [Math Processing Error]0, является рациональным числом. Действительно, любое целое положительное и целое отрицательное число легко представляется в виде соответственно положительной или отрицательной обыкновенной дроби. Например, [Math Processing Error]15=151, -352=-3521.
Любая положительная или отрицательная обыкновенная дробь [Math Processing Error]ab является рациональным числом. Это следует напрямую из данного выше определения.
Любое смешанное число является рациональным. Действительно, ведь смешанное число можно представить в виде обыкновенной неправильной дроби.
Любую конечную или периодическую десятичную дробь можно представить в виде обыкновенной дроби. Поэтому, каждая периодическая или конечная десятичная дробь является рациональным числом.
Бесконечные и непериодическое десятичные дроби не являются рациональными числами. Их невозможно представить в форме обыкновенных дробей.
Приведем примеры рациональных чисел. Числа [Math Processing Error]5, 105, 358, 1100055 являются натуральными, положительными и целыми. Сдедовательно, это рациональные числа. Числа [Math Processing Error]-2, -358, -936 представляют собой целые отрицательные числа, и они также рациональны в соответствии с определением. Обыкновенные дроби [Math Processing Error]35, 87, -358 также являются примерами рациональных чисел.
Приведенное выше определение рациональных чисел можно сформулировать более кратко. Еще раз ответим на вопрос, что такое рациональное число.
Определение 2. Рациональные числа
Рациональные числа - это такие числа, которые можно представить в виде дроби [Math Processing Error]±zn, где [Math Processing Error]z - целое число, [Math Processing Error]n - натуральное число.
Можно показать, что данное определение равносильно предыдущему определению рациональных чисел. Чтобы сделать это, вспомним, что черта дроби равносильна знаку деления. С учетом правил и свойств деления целых чисел, можно записать следующие справедливые неравенства:
[Math Processing Error]0n=0÷n=0; -mn=(-m)÷n=-mn.
Таким образом, можно записать:
[Math Processing Error]zn=zn, при z>00, при z=0-zn, при z<0
Собственно, данная запись и является доказательством. Приведем примеры рациональных чисел, основываясь на втором определении. Рассмотрим числа [Math Processing Error]-3, 0, 5, -755, 0,0125 и [Math Processing Error]-135. Все эти числа являются рациональными, так как их можно записать в виде дроби с целым числителем и натуральным знаменателем: [Math Processing Error]-31, 01,-755, 12510000, 85.
Приведем еще одну эквивалентную форму определения рациональных чисел.
Определение 3. Рациональные числа
Рациональное число - это такое число, которое можно записать в виде конечной или бесконечной периодической десятичной дроби.
Данное определение напрямую следует из самого первого определения этого пункта.
Подведем итог и сформулируем резюме по данному пункту:
Положительные и отрицательные дробные и целые числа составляют множество рациональных чисел.
Каждое рац