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數學中什麼叫實數

發布時間:2022-04-23 03:06:11

1. 什麼是實數

實數,是有理數和無理數的總稱。數學上,實數定義為與數軸上點相對應的數。實數可以直觀地看作有限小數與無限小數,實數和數軸上的點一一對應。但僅僅以列舉的方式不能描述實數的整體。實數和虛數共同構成復數。

實數可以分為有理數和無理數兩類,或代數數和超越數兩類。實數集通常用黑正體字母R表示。R表示n維實數空間。實數是不可數的。實數是實數理論的核心研究對象。

(1)數學中什麼叫實數擴展閱讀:

基本運算

實數可實現的基本運算有加、減、乘、除、乘方等,對非負數(即正數和0)還可以進行開方運算。實數加、減、乘、除(除數不為零)、平方後結果還是實數。任何實數都可以開奇次方,結果仍是實數,只有非負實數,才能開偶次方其結果還是實數。

2. 什麼是實數實數包括什麼數

實數,是有理數和無理數的總稱。

數學上,實數定義為與數軸上的實數,點相對應的數。實數可以直觀地看作有限小數與無限小數,實數和數軸上的點一一對應。但僅僅以列舉的方式不能描述實數的整體。實數和虛數共同構成復數。

實數可以分為有理數和無理數兩類,或代數數和超越數兩類。實數集通常用黑正體字母R表示。R表示n維實數空間。實數是不可數的。實數是實數理論的核心研究對象。

所有實數的集合則可稱為實數系(real number system)或實數連續統。任何一個完備的阿基米德有序域均可稱為實數系。在保序同構意義下它是惟一的,常用R表示。由於R是定義了算數運算的運算系統,故有實數系這個名稱。

實數可以用來測量連續的量。理論上,任何實數都可以用無限小數的方式表示,小數點的右邊是一個無窮的數列(可以是循環的,也可以是非循環的)。在實際運用中,實數經常被近似成一個有限小數(保留小數點後 n 位,n為正整數)。在計算機領域,由於計算機只能存儲有限的小數位數,實數經常用浮點數來表示。

(2)數學中什麼叫實數擴展閱讀:

在公元前500年左右,以畢達哥拉斯為首的希臘數學家們認識到有理數在幾何上不能滿足需要,但畢達哥拉斯本身並不承認無理數的存在。 直到17世紀,實數才在歐洲被廣泛接受。18世紀,微積分學在實數的基礎上發展起來。1871年,德國數學家康托爾第一次提出了實數的嚴格定義。

根據日常經驗,有理數集在數軸上似乎是「稠密」的,於是古人一直認為用有理數即能滿足測量上的實際需要。以邊長為1厘米的正方形為例,其對角線有多長。

在規定的精度下(比如誤差小於0.001厘米),總可以用有理數來表示足夠精確的測量結果(比如1.414厘米)。但是,古希臘畢達哥拉斯學派的數學家發現,只使用有理數無法完全精確地表示這條對角線的長度,這徹底地打擊了他們的數學理念,他們原以為:

任何兩條線段(的長度)的比,可以用自然數的比來表示。

正因如此,畢達哥拉斯本人甚至有「萬物皆數」的信念,這里的數是指自然數(1 , 2 , 3 ,...),而由自然數的比就得到所有正有理數,而有理數集存在「縫隙」這一事實,對當時很多數學家來說可謂極大的打擊(見第一次數學危機)。

從古希臘一直到17世紀,數學家們才慢慢接受無理數的存在,並把它和有理數平等地看作數;後來有虛數概念的引入,為加以區別而稱作「實數」,意即「實在的數」。

在當時,盡管虛數已經出現並廣為使用,實數的嚴格定義卻仍然是個難題,以至函數、極限和收斂性的概念都被定義清楚之後,才由十九世紀末的戴德金、康托等人對實數進行了嚴格處理。

3. 實數的概念是什麼

實數是有理數和無理數的總稱。數學上,實數定義為與數軸上點相對應的數。實數可以直觀地看作有限小數與無限小數,實數和數軸上的點一一對應。但僅僅以列舉的方式不能描述實數的整體。實數和虛數共同構成復數。

實數可以分為有理數和無理數兩類,或代數數和超越數兩類。實數集通常用黑正體字母R表示。R表示n維實數空間。實數是不可數的。實數是實數理論的核心研究對象。

所有實數的集合則可稱為實數系或實數連續統。任何一個完備的阿基米德有序域均可稱為實數系。在保序同構意義下它是唯一的,常用R表示。由於R是定義了算數運算的運算系統,故有實數系這個名稱。



(3)數學中什麼叫實數擴展閱讀:

實數可實現的基本運算有加、減、乘、除、乘方等,對非負數(即正數和0)還可以進行開方運算。實數加、減、乘、除(除數不為零)、平方後結果還是實數。任何實數都可以開奇次方,結果仍是實數,只有非負實數,才能開偶次方其結果還是實數。

整數和小數的集合也是實數,而整數和分數統稱有理數,小數分為有限小數,無限循環小數,無限不循環小數(即無理數),其中有限小數和無限循環小數均能化為分數,所以小數即為分數和無理數的集合,加上整數,即為整數-分數-無理數,也就是有理數-無理數,即實數。

4. 實數是什麼

實數,是有理數和無理數的總稱。數學上,實數定義為與數軸上點相對應的數。實數可以直觀地看作有限小數與無限小數,實數和數軸上的點一一對應。但僅僅以列舉的方式不能描述實數的整體。實數和虛數共同構成復數。

實數可以分為有理數和無理數兩類,或代數數和超越數兩類。實數集通常用黑正體字母R表示。R表示n維實數空間。實數是不可數的。實數是實數理論的核心研究對象。

所有實數的集合則可稱為實數系或實數連續統。任何一個完備的阿基米德有序域均可稱為實數系。在保序同構意義下它是惟一的,常用R表示。由於R是定義了算數運算的運算系統,故有實數系這個名稱。

(4)數學中什麼叫實數擴展閱讀:

實數集是不可數的,也就是說,實數的個數嚴格多於自然數的個數(盡管兩者都是無窮大)。這一點,可以通過康托爾對角線方法證明。

由於實數集中只有可數集個數的元素可能是代數數,絕大多數實數是超越數。實數集的子集中,不存在其勢嚴格大於自然數集的勢且嚴格小於實數集的勢的集合,這就是連續統假設。

事實上這假設獨立於ZFC集合論,在ZFC集合論內既不能證明它,也不能推出其否定。

5. 什麼是實數,什麼是虛數

1、實數(real number)是有理數和無理數的總稱。

實數定義為與數軸上的實數,點相對應的數。實數可以直觀地看作有限小數與無限小數,實數和數軸上的點一一對應。但僅僅以列舉的方式不能描述實數的整體。實數和虛數共同構成復數。實數可以分為有理數和無理數兩類,或代數數和超越數兩類。實數集通常用黑正體字母R表示。R表示n維實數空間。實數是不可數的。實數是實數理論的核心研究對象。

所有實數的集合則可稱為實數系(real number system)或實數連續統。任何一個完備的阿基米德有序域均可稱為實數系。在保序同構意義下它是惟一的,常用R表示。由於R是定義了算數運算的運算系統,故有實數系這個名稱。

2、虛數

虛數是指實數以外的復數,其中實部為0的虛數稱為純虛數。

在數學中,虛數就是形如a+b*i的數,其中a,b是實數,且b≠0,i² = - 1。虛數這個名詞是17世紀著名數學家笛卡爾創立,因為當時的觀念認為這是真實不存在的數字。後來發現虛數a+b*i的實部a可對應平面上的橫軸,虛部b與對應平面上的縱軸,這樣虛數a+b*i可與平面內的點(a,b)對應。

可以將虛數bi添加到實數a以形成形式a + bi的復數,其中實數a和b分別被稱為復數的實部和虛部。一些作者使用術語純虛數來表示所謂的虛數,虛數表示具有非零虛部的任何復數。

(5)數學中什麼叫實數擴展閱讀:

1777年瑞士數學家歐拉(Euler,或譯為歐勒)開始使用符號i表示虛數的單位。而後人將虛數和實數有機地結合起來,寫成a+bi形式 (a、b為實數,a等於0時叫純虛數,ab都不等於0時叫復數,b等於0時就是實數)。通常,我們用符號C來表示復數集,用符號R來表示實數集。

6. 實數包括什麼

實數包括有理數和無理數。

實數由一個五元組(R,+,0,×,1,≤)定義,其中,R是一個無限的集合;「+」和「×」是對R中元素的二元運算,「0」和「1」是R中特別重要的元素,「≤」是R中元素的二元關系。

多元組的元素必須滿足一組公理,稱作域公理。實數是域這種數學結構的一個典型例子。域作為一種基礎結構,在數學王國被廣泛使用。

需要了解代數,才能了解域這種結構的基礎。通常使用一個域公理集合來定義域。

(6)數學中什麼叫實數擴展閱讀

實數(所有值域)有兩種主要的運算:加法和乘法。這兩種運算需要在某種方式下合作。

1、「+」和「×」滿足交換律:a+b=b+a,a×b=b×a。

2、「×」對於每個「+」滿足分配律。意思是(3+4)×5=3×5+4×5。

3、對於「+」運算,0是唯一的恆等值。對所有的a,a+0=a。

4、對於R裡面的每一個數x,有且只有一個數-x,稱作x的加法逆元,滿足x+(-x)=0,並且對於所有x≠0,x≠-x。

5、對於「×」運算,1是唯一的恆等值。對所有的a,a×1=a。

7. 什麼是實數負數是實數嗎

實數,是有理數和無理數的總稱。數學上,實數定義為與數軸上的實數,點相對應的數。實數可以直觀地看作有限小數與無限小數,實數和數軸上的點一一對應。但僅僅以列舉的方式不能描述實數的整體。實數和虛數共同構成復數。

負數是實數。

(7)數學中什麼叫實數擴展閱讀:

實數有無窮多個。由於康托證明了實數軸——即連續統-——不能和自然數有一一對應,於是能得到更好一些的回答是,「不可數多個」。

康托引進了一種度量無窮集合個數的方法:使用阿列夫數。阿列夫是一個希伯來字母,康托用它來表示無限集合的個數。他把所有的無限集合的個數都用這樣的無限數量(基數)進行了分層,ℵ0(第一個無窮基數,自然數集的數量),ℵ1(第一個不可數基數),ℵ2,等等。

參考資料來源:網路-實數

8. 數學,實數是什麼意思

實數包括有理數和無理數。其中無理數就是無限不循環小數,有理數就包括整數和分數。數學上,實數直觀地定義為和數軸上的點一一對應的數。本來實數僅稱作數,後來引入了虛數概念,原本的數稱作「實數」——意義是「實在的數」(任何實數都可在數軸上表示)。數學上,實數直觀地定義為和數軸上的點一一對應的數。

(8)數學中什麼叫實數擴展閱讀

基本運算

實數可實現的基本運算有加、減、乘、除、乘方等,對非負數(即正數和0)還可以進行開方運算。實數加、減、乘、除(除數不為零)、平方後結果還是實數。任何實數都可以開奇次方,結果仍是實數,只有非負實數,才能開偶次方其結果還是實數。

發展歷史

在公元前500年左右,以畢達哥拉斯為首的希臘數學家們認識到有理數在幾何上不能滿足需要,但畢達哥拉斯本身並不承認無理數的存在。 直到17世紀,實數才在歐洲被廣泛接受。18世紀,微積分學在實數的基礎上發展起來。1871年,德國數學家康托爾第一次提出了實數的嚴格定義。

9. 實數指的什麼

詞典含義
[編輯本段]

shíshù
(一)數學名詞。不存在虛數部分的復數,有理數和無理數的總稱。
(二)真實的數字。【例】公司到底還有多少錢?請你告訴我實數!

基本概念
[編輯本段]

實數包括有理數和無理數。其中無理數就是無限不循環小數和開根開不盡的數,有理數就包括無限循環小數、有限小數、整數。

數學上,實數直觀地定義為和數軸上的點一一對應的數。本來實數僅稱作數,後來引入了虛數概念,原本的數稱作「實數」——意義是「實在的數」。

實數可以分為有理數和無理數兩類,或代數數和超越數兩類,或正數,負數和零三類。實數集合通常用字母 R 或 R^n 表示。而 R^n 表示 n 維實數空間。實數是不可數的。實數是實分析的核心研究對象。

實數可以用來測量連續的量。理論上,任何實數都可以用無限小數的方式表示,小數點的右邊是一個無窮的數列(可以是循環的,也可以是非循環的)。在實際運用中,實數經常被近似成一個有限小數(保留小數點後 n 位,n 為正整數)。在計算機領域,由於計算機只能存儲有限的小數位數,實數經常用浮點數來表示。

①相反數(只有符號不同的兩個數,我們就說其中一個是另一個的相反數) 實數a的相反數是-a

②絕對值(在數軸上一個數所對應的點與原點0的距離) 實數a的絕對值是:│a│=①a為正數時,|a|=a
②a為0時, |a|=0
③a為負數時,|a|=-a

③倒數 (兩個實數的乘積是1,則這兩個數互為倒數) 實數a的倒數是:1/a (a≠0)

歷史來源
[編輯本段]

埃及人早在大約公元前1000年就開始運用分數了。在公元前500年左右,以畢達哥拉斯為首的希臘數學家們意識到了無理數存在的必要性。印度人於公元600年左右發明了負數,據說中國也曾發明負數,但稍晚於印度。

直到17世紀,實數才在歐洲被廣泛接受。18世紀,微積分學在實數的基礎上發展起來。直到1871年,德國數學家康托爾第一次提出了實數的嚴格定義。

相關定義
[編輯本段]

從有理數構造實數

實數可以用通過收斂於一個唯一實數的十進制或二進制展開如 {3, 3.1, 3.14, 3.141, 3.1415,…} 所定義的序列的方式而構造為有理數的補全。實數可以不同方式從有理數構造出來。這里給出其中一種,其他方法請詳見實數的構造。

公理的方法

設 R 是所有實數的集合,則:

集合 R 是一個域: 可以作加、減、乘、除運算,且有如交換律,結合律等常見性質。
域 R 是個有序域,即存在全序關系 ≥ ,對所有實數 x, y 和 z:
若 x ≥ y 則 x + z ≥ y + z;
若 x ≥ 0 且 y ≥ 0 則 xy ≥ 0。
集合 R 滿足戴德金完備性,即任意 R 的非空子集 S (S∈R,S≠Φ),若 S 在 R 內有上界,那麼 S 在 R 內有上確界。

最後一條是區分實數和有理數的關鍵。例如所有平方小於 2 的有理數的集合存在有理數上界,如 1.5;但是不存在有理數上確界(因為 √2 不是有理數)。

實數通過上述性質唯一確定。更准確的說,給定任意兩個戴德金完備的有序域 R1 和 R2,存在從 R1 到 R2 的唯一的域同構,即代數學上兩者可看作是相同的。

相關性質
[編輯本段]

基本運算

實數可實現的基本運算有加、減、乘、除、平方等,對非負數還可以進行開方運算。實數加、減、乘、除(除數不為零)、平方後結果還是實數。任何實數都可以開奇次方,結果仍是實數,只有非負實數,才能開偶次方其結果還是實數。

完備性

作為度量空間或一致空間,實數集合是個完備空間,它有以下性質:

所有實數的柯西序列都有一個實數極限。

有理數集合就不是完備空間。例如,(1, 1.4, 1.41, 1.414, 1.4142, 1.41421, ...) 是有理數的柯西序列,但沒有有理數極限。實際上,它有個實數極限 √2。實數是有理數的完備化——這亦是構造實數集合的一種方法。

極限的存在是微積分的基礎。實數的完備性等價於歐幾里德幾何的直線沒有「空隙」。

「完備的有序域」

實數集合通常被描述為「完備的有序域」,這可以幾種解釋。

首先,有序域可以是完備格。然而,很容易發現沒有有序域會是完備格。這是由於有序域沒有最大元素(對任意元素 z,z + 1 將更大)。所以,這里的「完備」不是完備格的意思。

另外,有序域滿足戴德金完備性,這在上述公理中已經定義。上述的唯一性也說明了這里的「完備」是指戴德金完備性的意思。這個完備性的意思非常接近採用戴德金分割來構造實數的方法,即從(有理數)有序域出發,通過標準的方法建立戴德金完備性。

這兩個完備性的概念都忽略了域的結構。然而,有序群(域是種特殊的群)可以定義一致空間,而一致空間又有完備空間的概念。上述完備性中所述的只是一個特例。(這里採用一致空間中的完備性概念,而不是相關的人們熟知的度量空間的完備性,這是由於度量空間的定義依賴於實數的性質。)當然,R 並不是唯一的一致完備的有序域,但它是唯一的一致完備的阿基米德域。實際上,「完備的阿基米德域」比「完備的有序域」更常見。可以證明,任意一致完備的阿基米德域必然是戴德金完備的(當然反之亦然)。這個完備性的意思非常接近採用柯西序列來構造實數的方法,即從(有理數)阿基米德域出發,通過標準的方法建立一致完備性。

「完備的阿基米德域」最早是由希爾伯特提出來的,他還想表達一些不同於上述的意思。他認為,實數構成了最大的阿基米德域,即所有其他的阿基米德域都是 R 的子域。這樣 R 是「完備的」是指,在其中加入任何元素都將使它不再是阿基米德域。這個完備性的意思非常接近用超實數來構造實數的方法,即從某個包含所有(超實數)有序域的純類出發,從其子域中找出最大的阿基米德域。

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