? 現(xiàn)在我們學(xué)習(xí)到的各種數(shù)系,它們到底是怎么來的呢蠕啄?這還要追溯到古代...
? 人們發(fā)現(xiàn)一個(gè)數(shù)系,是因?yàn)樵谏畹男枰玫礁甓汀T谏钪屑吒?dāng)們逮到一只兔子的時(shí)候,或者兩只兔子的時(shí)候格遭,我們想記錄下來它的數(shù)量哈街,這該怎么辦呢?當(dāng)逮到一只兔子的時(shí)候拒迅,可以在繩子上系一個(gè)結(jié)骚秦,表示有一個(gè)東西。以此類推璧微,逮到了幾個(gè)東西就系幾個(gè)結(jié)作箍。或者我們也可以用一個(gè)石頭前硫,兩個(gè)石頭來代表有幾個(gè)東西胞得。隨著人們逮到的數(shù)量越來越多萄涯,人口也會(huì)越來越多刚陡,這時(shí)就需要更多的食物器瘪,需要的數(shù)量就會(huì)非常的大汤善。如果我們通過結(jié)繩記事或者用擺石頭的方法,那需要的數(shù)量就太多了个扰,非常的不方便瓷炮,并且也會(huì)耗掉很多資源。這個(gè)時(shí)候我們就需要想出另外一種更加方便的方式递宅,我們可以在紙上記錄。比如有一個(gè)東西苍狰,我們就在紙上畫一個(gè)豎線办龄,代表有一個(gè)東西。如果有兩個(gè)那就畫兩個(gè)豎線淋昭,有多少個(gè)東西就畫多少個(gè)豎線俐填。但是這種方法也比較麻煩,之后我們又發(fā)明了一種更加方便的方式翔忽。假如有六個(gè)東西英融,我們會(huì)把這六個(gè)東西用一個(gè)符號(hào)來表示。但如果是超過9的數(shù)量該怎么辦歇式?比如幾十幾驶悟?這個(gè)時(shí)候我們可以把一個(gè)數(shù)位設(shè)一個(gè)自己的符號(hào)。比如說十位就是一個(gè)單獨(dú)的符號(hào)材失,代表一個(gè)10痕鳍。百位又有一個(gè)單獨(dú)的符號(hào)代表一個(gè)百。如果要表示龙巨,291的話笼呆,那就是寫兩個(gè)百位的符號(hào),九個(gè)10位的符號(hào)旨别,一個(gè)個(gè)位的符號(hào)诗赌。這樣就可以表示出來了。隨著時(shí)間慢慢的流動(dòng)秸弛,符號(hào)也發(fā)生了改變最后一步步演變铭若,最后才得到了我們現(xiàn)在普遍使用的阿拉伯?dāng)?shù)字。這一類數(shù)被我們統(tǒng)稱為自然數(shù)胆屿。自然數(shù)是數(shù)出來的奥喻。我們關(guān)注的是自然數(shù)的基數(shù)意義,有幾個(gè)一非迹,幾個(gè)幾环鲤,自然數(shù)的計(jì)數(shù)單位就是一。這方便了人們的記錄憎兽。自然數(shù)就是這樣一步步被人們發(fā)現(xiàn)冷离,它也占到了這個(gè)舞臺(tái)上吵冒,被人們接受了。但是在這世上只有自然數(shù)嗎西剥?不一定痹栖,很快就有一種新的數(shù)系被人們發(fā)現(xiàn)了——負(fù)數(shù)
? 負(fù)數(shù)在人們的生活中又是怎么被發(fā)現(xiàn)的呢?我們來先看一下瞭空,人們會(huì)不會(huì)用到它的基數(shù)性質(zhì)揪阿。人們會(huì)說有負(fù)一個(gè)東西,負(fù)二個(gè)東西嗎咆畏?人們一般都不會(huì)這么說南捂,也不會(huì)關(guān)注負(fù)數(shù)的基數(shù)性質(zhì)。如果你說現(xiàn)在的溫度是25度旧找,這樣準(zhǔn)確嗎溺健?小明和小紅在兩個(gè)不同的地方,他們當(dāng)?shù)販囟榷际?5度钮蛛,但是一個(gè)人感覺很熱一個(gè)人卻感覺很涼鞭缭,這是為什么呢?25度魏颓,它可以是零度以上的岭辣,也可能是零度以下的。我們說琼开,25度的時(shí)候易结,他可能是零上的也可能是零下的。這時(shí)就需要加以區(qū)分柜候,不然就會(huì)混淆搞动。零下25度的時(shí)候,他也就是-25度渣刷○兄祝或者當(dāng)你去商場(chǎng)的時(shí)候,如果你說要去二樓辅柴,也會(huì)讓人產(chǎn)生誤解箩溃,因?yàn)橐部赡苁秦?fù)二樓。這時(shí)就需要區(qū)分一下碌嘀。在生活中涣旨,人們做點(diǎn)生意不只會(huì)賺錢,有些時(shí)候也會(huì)虧錢股冗,盈虧是都會(huì)有的霹陡。那當(dāng)虧錢的時(shí)候,我們將如何表示呢?比如說你原來本金有10塊錢烹棉,但是后來你又虧了11塊錢攒霹,那這個(gè)時(shí)候你在沒有的情況下,還少一塊錢浆洗,這該如何表示催束?這個(gè)時(shí)候就要我們發(fā)明一種新的數(shù)系,就是負(fù)數(shù)伏社。負(fù)數(shù)都在0左邊抠刺,它可以解決比0還少的生活問題。人們關(guān)注的是他的續(xù)數(shù)性質(zhì)摘昌,也就是第幾個(gè)矫付。這個(gè)時(shí)候又有自然數(shù)又有負(fù)數(shù),它們需要被合并為一個(gè)新的大數(shù)系第焰,被人們稱為整數(shù)。如圖:
但這里的負(fù)數(shù)是負(fù)整數(shù)妨马,因?yàn)樨?fù)數(shù)還有負(fù)小數(shù)負(fù)分?jǐn)?shù)挺举。同時(shí)自然數(shù)也可以被分為正整數(shù)和零。
? 又過了一段時(shí)間烘跺,人們發(fā)現(xiàn)了新的數(shù)系湘纵,分?jǐn)?shù)和小數(shù)。小數(shù)是怎么誕生的呢滤淳?我們?cè)跍y(cè)量一段距離的時(shí)候梧喷,是要先有一個(gè)基準(zhǔn),然后再去測(cè)量脖咐,看看那一段距離有幾個(gè)基準(zhǔn)铺敌?但是我們?cè)跍y(cè)量任意一段距離的時(shí)候,每次都正好是幾個(gè)基準(zhǔn)嗎屁擅?不是的偿凭,我們經(jīng)常會(huì)遇到不滿一個(gè)基準(zhǔn)的時(shí)候,在測(cè)量一段距離的時(shí)候不足完整的一個(gè)基準(zhǔn)時(shí)派歌,就需要再將此基準(zhǔn)平均分弯囊,然后取其中的幾份。比如不足1米的時(shí)候胶果,我們就將1米再平均分成幾份匾嘱,比如平均分成10份,其中的一份就是一個(gè)新的基準(zhǔn)早抠,其實(shí)就是分米霎烙,它與米的進(jìn)制就是10,一分米也就可以表示為1除10米,算出來就是0.1米吼过。0.1就是一個(gè)小數(shù)锐秦,它不滿一個(gè)整數(shù)位。還可以一直這樣分下去盗忱。分?jǐn)?shù)又是如何誕生的呢酱床?分?jǐn)?shù)是被分出來的,它也同樣和小數(shù)是因?yàn)椴蛔阋粋€(gè)基準(zhǔn)時(shí)候要繼續(xù)分才誕生的趟佃。但是分?jǐn)?shù)于小數(shù)不同的是扇谣,分?jǐn)?shù)在生活中也代表倍比關(guān)系,部分與整體的關(guān)系闲昭,誰占誰的幾分之幾罐寨。如圖:
在生活中,假如你買了一張餅序矩,但是卻要把這張餅平均分給八個(gè)人鸯绿,這時(shí)該怎么辦?其實(shí)我們要解決的問題就是這張餅的其中一份占整體的多少呢簸淀?我們可以把這張餅當(dāng)作一個(gè)整體瓶蝴, 現(xiàn)在將它平均分成八份,利用除法的平均分的含義租幕,可以將它轉(zhuǎn)化為算式:1除8舷手。我們可以直接算出來,得到一個(gè)結(jié)果劲绪。但也將它轉(zhuǎn)化為分?jǐn)?shù)就是1/8男窟,其中的一份占整體的1/8。分?jǐn)?shù)也可以單獨(dú)代表一個(gè)數(shù)量贾富,比如我今天吃了二分之一個(gè)蘋果歉眷,這就是一個(gè)具體數(shù)量。又有新的數(shù)系誕生了祷安,我們就需要再次進(jìn)行融合姥芥,將它取名為有理數(shù)。如圖:
分?jǐn)?shù)和小數(shù)之間是可以相互轉(zhuǎn)換的汇鞭,這樣我們就可以把他們合為一類凉唐。但這時(shí)我轉(zhuǎn)念一想,所有小數(shù)都可以轉(zhuǎn)化成分?jǐn)?shù)嗎霍骄?小數(shù)可以分為幾類台囱,有限小數(shù),循環(huán)小數(shù)读整,還有無限不循環(huán)小數(shù)簿训。無限不循環(huán)小數(shù)他的由來非常曲折,偉大的數(shù)學(xué)家畢達(dá)哥拉斯認(rèn)為,一個(gè)幾何圖形的任意兩條邊之間都有關(guān)系强品,一次他想測(cè)量一個(gè)等腰直角三角形的一條邊和它的斜邊長(zhǎng)度膘侮,看有何關(guān)系。他拿自己的比例尺去量的榛,但是發(fā)現(xiàn)每一次都會(huì)差一點(diǎn)點(diǎn)琼了,他無論怎樣精確,最終都不會(huì)是正好夫晌,最后發(fā)現(xiàn)它就是一個(gè)無限不循環(huán)小數(shù)雕薪,其實(shí)就是勾股定理∠恚或者一個(gè)正方形所袁,如果它的面積為2平方米,它的邊長(zhǎng)是多少凶掰?哪兩個(gè)相等的數(shù)相乘等于2呢燥爷?這也是一個(gè)無限不循環(huán)小數(shù),人們將它表示為跟號(hào)二懦窘。 當(dāng)時(shí)無限不循環(huán)小數(shù)被發(fā)現(xiàn)的時(shí)候局劲,還溺死了一個(gè)人,而且還是有人故意將他殺害奶赠。因?yàn)槿藗儾幌胱屗堰@個(gè)理論傳播到世上,害怕毀了自己的聲譽(yù)药有。
那么這種無限不循環(huán)小數(shù)可以轉(zhuǎn)化為分?jǐn)?shù)嗎毅戈?分?jǐn)?shù)代表兩個(gè)自然數(shù)相除(分母不能為零)相處的結(jié)果,最終可能是一個(gè)整數(shù)愤惰,有限小數(shù)苇经,也可能是一個(gè)循環(huán)小數(shù),但可不可能是一個(gè)無限不循環(huán)小數(shù)呢宦言??jī)蓚€(gè)數(shù)相除扇单,一直處下去余數(shù)只可能是除數(shù)-1~1,那么只用一直除下去奠旺,最終肯定會(huì)有余數(shù)相同的一次蜘澜,那樣就找到了它的循環(huán)節(jié),它就是一個(gè)循環(huán)小數(shù)响疚,所以結(jié)果不會(huì)是一個(gè)無限不循環(huán)小數(shù)鄙信。這時(shí),小數(shù)比分?jǐn)?shù)多了無限不循環(huán)小數(shù)忿晕,無限不循環(huán)小數(shù)就需要單獨(dú)成立一枝了装诡,因?yàn)樗厥饬恕K蝗藗兎Q為無理數(shù)。這時(shí)就需要再次融合鸦采,有理數(shù)加無理數(shù)變成了實(shí)數(shù)宾巍。如圖:
這個(gè)時(shí)候有理數(shù)里分成的的整數(shù)和分?jǐn)?shù),分?jǐn)?shù)就不需要和小數(shù)一起了渔伯,因?yàn)榉謹(jǐn)?shù)加無理數(shù)顶霞,其實(shí)就是小數(shù)。這也就是目前我們探索到的所有數(shù)系的一個(gè)總和咱旱。每一步的進(jìn)展都是很艱辛的确丢,它的由來也是非常不易的。但我們不能就此停止向前探索的腳步吐限,因?yàn)槲覀冊(cè)趺粗莱诉@些數(shù)系就沒有別的數(shù)系呢鲜侥?遙想幾千年前的人們,怎么會(huì)想到還有這些數(shù)系诸典?所以這也只是目前我們所能總結(jié)到的描函,以后可能還會(huì)發(fā)生改變,更新狐粱。
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