В математике существует несколько различных множеств чисел: действительные, комплексные, целые, рациональные, иррациональные, … В нашей повседневной жизни мы чаще всего используем натуральные числа, так как мы сталкиваемся с ними при счете и при поиске, обозначении количества предметов.
Вконтакте
Какие числа называются натуральными
Из десяти цифр можно записать абсолютно любую существующую сумму классов и разрядов. Натуральными значениями считаются те, которые используются :
- При счете каких-либо предметов (первый, второй, третий, … пятый, … десятый).
- При обозначении количества предметов (один, два, три…)
N значения всегда целые и положительные. Наибольшего N не существует, так как множество целых значений не ограничено.
Внимание! Натуральные числа получаются при счете предметов или при обозначении их количества.
Абсолютно любое число может быть разложено и представлено в виде разрядных слагаемых, например: 8.346.809=8 миллионов+346 тысяч+809 единиц.
Множество N
Множество N находится в множестве действительных, целых и положительных . На схеме множеств они бы находились друг в друге, так как множество натуральных является их частью.
Множество натуральных чисел обозначается буквой N. Это множество имеет начало, но не имеет конца.
Еще существует расширенное множество N, где включается нуль.
Наименьшее натуральное число
В большинстве математических школ наименьшим значением N считается единица , так как отсутствие предметов считается пустотой.
Но в иностранных математических школах, например во французской, считается натуральным. Наличие в ряде нуля облегчает доказательство некоторых теорем .
Ряд значений N, включающий в себя нуль, называется расширенным и обозначается символом N0 (нулевой индекс).
Ряд натуральных чисел
N ряд – это последовательность всех N совокупностей цифр. Эта последовательность не имеет конца.
Особенность натурального ряда заключается в том, что последующее число будет отличаться на единицу от предыдущего, то есть возрастать. Но значения не могут быть отрицательными .
Внимание! Для удобства счета существуют классы и разряды:
- Единицы (1, 2, 3),
- Десятки (10, 20, 30),
- Сотни (100, 200, 300),
- Тысячи (1000, 2000, 3000),
- Десятки тысяч (30.000),
- Сотни тысяч (800.000),
- Миллионы (4000000) и т.д.
Все N
Все N находятся во множестве действительных, целых, неотрицательных значений. Они являются их составной частью .
Эти значения уходят в бесконечность, они могут принадлежать классам миллионов, миллиардов, квинтиллионов и т.д.
Например:
- Пять яблок, три котенка,
- Десять рублей, тридцать карандашей,
- Сто килограммов, триста книг,
- Миллион звезд, три миллиона человек и т.д.
Последовательность в N
В разных математических школах можно встретить два интервала, которым принадлежит последовательность N:
от нуля до плюс бесконечности, включая концы, и от единицы до плюс бесконечности, включая концы, то есть все положительные целые ответы .
N совокупности цифр могут быть как четными, так и не четными. Рассмотрим понятие нечетности.
Нечетные (любые нечетные оканчиваются на цифры 1, 3, 5, 7, 9.) при на два имеют остаток. Например, 7:2=3,5, 11:2=5,5, 23:2=11,5.
Что значит четные N
Любые четные суммы классов оканчиваются на цифры: 0, 2, 4, 6, 8. При делении четных N на 2, остатка не будет, то есть в результате получается целый ответ. Например, 50:2=25, 100:2=50, 3456:2=1728.
Важно! Числовой ряд из N не может состоять только из четных или нечетных значений, так как они должны чередоваться: за четным всегда идет нечетное, за ним снова четное и т.д.
Свойства N
Как и все другие множества, N обладают своими собственными, особыми свойствами. Рассмотрим свойства N ряда (не расширенного).
- Значение, которое является самым маленьким и которое не следует ни за каким другим – это единица.
- N представляют собой последовательность, то есть одно натуральное значение следует за другим (кроме единицы – оно первое).
- Когда мы производим вычислительные операции над N суммами разрядов и классов (складываем, умножаем), то в ответе всегда получается натуральное значение.
- При вычислениях можно использовать перестановку и сочетание.
- Каждое последующее значение не может быть меньше предыдущего. Также в N ряде будет действовать такой закон: если число А меньше В, то в числовом ряде всегда найдется С, для которого справедливо равенство: А+С=В.
- Если взять два натуральных выражения, например А и В, то для них будет справедливо одно из выражений: А=В, А больше В, А меньше В.
- Если А меньше В, а В меньше С, то отсюда следует, что А меньше С .
- Если А меньше В, то следует, что: если прибавить к ним одно и то же выражение (С), то А+С меньше В+С. Также справедливо, что если эти значения умножить на С, то АС меньше АВ.
- Если В больше А, но меньше С, то справедливо: В-А меньше С-А.
Внимание! Все вышеперечисленные неравенства действительны и в обратном направлении.
Как называются компоненты умножения
Во многих простых и даже сложных задачах нахождение ответа зависит от умения школьников .
Для того, чтобы быстро и правильно умножать и уметь решать обратные задачи, необходимо знать компоненты умножения.
15. 10=150. В данном выражении 15 и 10 являются множителями , а 150 – произведением.
Умножение обладает свойствами, которые необходимы при решении задач, уравнений и неравенств:
- От перестановки множителей конечное произведение не изменится.
- Чтобы найти неизвестный множитель, надо произведение разделить на известный множитель (справедливо для всех множителей).
Например: 15. Х=150. Разделим произведение на известный множитель. 150:15=10. Сделаем проверку. 15. 10=150. По такому принципу решаются даже сложные линейные уравнения (если упростить их).
Важно! Произведение может состоять не только из двух множителей. Например: 840=2. 5. 7. 3. 4
Что такое натуральные числа в математике?
Разряды и классы натуральных чисел
Вывод
Подведем итоги. N используются при счете или обозначении количества предметов. Ряд натуральных совокупностей цифр бесконечен, но он включает в себя только целые и положительные суммы разрядов и классов. Умножение тоже необходимо для того, чтобы считать предметы , а также для решения задач, уравнений и различных неравенств.
Натуральные числа для нас очень привычны и естественны. И это не удивительно, так как знакомство с ними начинается с первых лет нашей жизни на интуитивно понятном уровне.
Информация этой статьи создает базовое представление о натуральных числах, раскрывает их предназначение, прививает навыки записи и чтения натуральных чисел. Для лучшего усвоения материала приведены необходимые примеры и иллюстрации.
Навигация по странице.
Натуральные числа – общее представление.
Не лишено здравой логики следующее мнение: появление задачи счета предметов (первый, второй, третий предмет и т.д.) и задачи указания количества предметов (один, два, три предмета и т.д.) обусловило создание инструмента для ее решения, этим инструментом явились натуральные числа .
Из этого предложения видно основное предназначение натуральных чисел – нести в себе информацию о количестве каких-либо предметов или порядковом номере данного предмета в рассматриваемом множестве предметов.
Чтобы человек мог использовать натуральные числа, они должны быть каким-либо образом доступны как для восприятия, так и для воспроизведения. Если озвучить каждое натуральное число, то оно станет воспринимаемым на слух, а если изобразить натуральное число, то его можно будет увидеть. Это самые естественные способы, позволяющие донести и воспринять натуральные числа.
Так приступим же к приобретению навыков изображения (записи) и навыков озвучивания (чтения) натуральных чисел, познавая при этом их смысл.
Десятичная запись натурального числа.
Сначала следует определиться с тем, от чего мы будем отталкиваться при записи натуральных чисел.
Давайте запомним изображения следующих знаков (покажем их через запятую): 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 . Приведенные изображения представляют собой запись так называемых цифр . Давайте сразу договоримся не переворачивать, не наклонять и иным образом не искажать цифры при записи.
Теперь условимся, что в записи любого натурального числа могут присутствовать только лишь указанные цифры и не могут присутствовать никакие другие символы. Также условимся, что цифры в записи натурального числа имеют одинаковую высоту, располагаются в строчку друг за другом (с почти отсутствующими отступами) и слева находится цифра, отличная от цифры 0 .
Приведем несколько примеров правильной записи натуральных чисел: 604 , 777 277 , 81 , 4 444 , 1 001 902 203, 5 , 900 000 (обратите внимание: отступы между цифрами не всегда одинаковы, подробнее об этом будет сказано при рассмотрении ). Из приведенных примеров видно, что в записи натурального числа не обязательно присутствуют все из цифр 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 ; некоторые или все цифры, участвующие в записи натурального числа, могут повторяться.
Записи 014 , 0005 , 0 , 0209 не являются записями натуральных чисел, так как слева находится цифра 0 .
Запись натурального числа, выполненная с учетом всех требований, описанных в этом пункте, называется десятичной записью натурального числа .
Дальше мы не будем разграничивать натуральные числа и их запись. Поясним это: дальше в тексте будут использоваться фразы типа «дано натуральное число 582 », которые будут означать, что дано натуральное число, запись которого имеет вид 582 .
Натуральные числа в смысле количества предметов.
Пришло время разобраться с количественным смыслом, который несет в себе записанное натуральное число. Смысл натуральных чисел в плане нумерации предметов рассмотрен в статье сравнение натуральных чисел .
Начнем с натуральных чисел, записи которых совпадают с записями цифр, то есть, с чисел 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 и 9 .
Представим, что мы открыли глаза и увидели некоторый предмет, например, вот такой . В этом случае можно записать, что мы видим 1 предмет. Натуральное число 1 читается как «один » (склонение числительного «один», а также других числительных, дадим в пункте ), для числа 1 принято еще одно название - «единица ».
Однако, термин «единица» - многозначный, им кроме натурального числа 1 , называют нечто, рассматриваемое как единое целое. Например, любой один предмет из их множества можно назвать единицей. К примеру, любое яблоко из множества яблок – это единица, любая стая птиц из множества стай птиц – это также единица и т.д.
Теперь открываем глаза и видим: . То есть, мы видим один предмет и еще один предмет. В этом случае можно записать, что мы видим 2 предмета. Натуральное число 2 , читается как «два ».
Аналогично, - 3
предмета (читается «три
» предмета), - 4
(«четыре
») предмета, - 5
(«пять
»), 
- 6
(«шесть
»), 
- 7
(«семь
»), - 8
(«восемь
»), - 9
(«девять
») предметов.
Итак, с рассмотренной позиции натуральные числа 1 , 2 , 3 , …, 9 указывают количество предметов.
Число, запись которого совпадает с записью цифры 0 , называют «нуль ». Число нуль НЕ натуральное, однако, его обычно рассматривают вместе с натуральными числами. Запомним: нуль означает отсутствие чего-либо. Например, нуль предметов – это ни одного предмета.
В следующих пунктах статьи мы продолжим раскрывать смысл натуральных чисел в плане указания количества.
Однозначные натуральные числа.
Очевидно, запись каждого из натуральных чисел 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 состоит из одного знака - одной цифры.
Определение.
Однозначные натуральные числа – это натуральные числа, запись которых состоит из одного знака - одной цифры.
Перечислим все однозначные натуральные числа: 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 . Всего однозначных натуральных чисел девять.
Двузначные и трехзначные натуральные числа.
Сначала дадим определение двузначных натуральных чисел.
Определение.
Двузначные натуральные числа – это натуральные числа, запись которых составляют два знака - две цифры (различные или одинаковые).
К примеру, натуральное число 45 – двузначное, числа 10 , 77 , 82 тоже двузначные, а 5 490 , 832 , 90 037 – не двузначные.
Давайте разберемся, какой смысл несут в себе двузначные числа, при этом будем отталкиваться от уже известного нам количественного смысла однозначных натуральных чисел.
Для начала введем понятие десятка .
Представим такую ситуацию – мы открыли глаза и увидели множество, состоящее из девяти предметов и еще одного предмета. В этом случае говорят об 1 десятке (одном десятке) предметов. Если рассматривают вместе один десяток и еще один десяток, то говорят о 2 десятках (двух десятках). Если к двум десяткам присоединить еще один десяток, то будем иметь три десятка. Продолжая этот процесс, будем получать четыре десятка, пять десятков, шесть десятков, семь десятков, восемь десятков, и наконец, девять десятков.
Теперь мы можем перейти к сути двузначных натуральных чисел.
Для этого посмотрим на двузначное число как на два однозначных числа – одно находится слева в записи двузначного числа, другое находится справа. Число слева указывает количество десятков, а число справа – количество единиц. При этом если справа в записи двузначного числа находится цифра 0 , то это означает отсутствие единиц. В этом и есть весь смысл двузначных натуральных чисел в плане указания количества.
К примеру, двузначное натуральное число 72 соответствует 7 десяткам и 2 единицам (то есть, 72 яблока – это множество из семи десятков яблок и еще двух яблок), а число 30 отвечает 3 десяткам и 0 единицам, то есть, единиц, которые не объединены в десятки, нет.
Ответим на вопрос: «Сколько всего существует двузначных натуральных чисел»? Ответ: их 90 .
Переходим к определению трехзначных натуральных чисел.
Определение.
Натуральные числа, запись которых состоит из 3 знаков – 3 цифр (различных или повторяющихся), называются трехзначными .
Примерами натуральных трехзначных чисел являются 372 , 990 , 717 , 222 . Натуральные числа 7 390 , 10 011 , 987 654 321 234 567 не являются трехзначными.
Для понимания смысла, заложенного в трехзначных натуральных числах, нам понадобится понятие сотни .
Множество из десяти десятков – это 1 сотня (одна сотня). Сотня и сотня – это 2 сотни. Две сотни и еще одна сотня – это три сотни. И так далее, имеем четыре сотни, пять сотен, шесть сотен, семь сотен, восемь сотен, и, наконец, девять сотен.
Теперь посмотрим на трехзначное натуральное число как на три однозначных натуральных числа, идущих друг за другом справа налево в записи трехзначного натурального числа. Число справа указывает количество единиц, следующее число указывает количество десятков, следующее число – количество сотен. Цифры 0 в записи трехзначного числа означают отсутствие десятков и (или) единиц.
Таким образом, трехзначное натуральное число 812 соответствует 8 сотням, 1 десятку и 2 единицам; число 305 – трем сотням (0 десяткам, то есть, десятков, не объединенных в сотни, нет) и 5 единицам; число 470 – четырем сотням и семи десяткам (единиц, не объединенных в десятки, нет); число 500 – пяти сотням (десятков, не объединенных в сотни, и единиц, не объединенных в десятки, нет).
Аналогичным образом можно дать определения четырехзначных, пятизначных, шестизначных и т.д. натуральных чисел.
Многозначные натуральные числа.
Итак, переходим к определению многозначных натуральных чисел.
Определение.
Многозначные натуральные числа – это натуральные числа, запись которых состоит из двух или трех или четырех и т.д. знаков. Иными словами, многозначные натуральные числа – это двузначные, трехзначные, четырехзначные и т.д. числа.
Сразу скажем, что множество, состоящее из десяти сотен, – это одна тысяча , тысяча тысяч – это один миллион , тысяча миллионов – это один миллиард , тысяча миллиардов – это один триллион . Тысяче триллионов, тысяче тысяч триллионов и так далее также можно дать свои названия, но в этом нет особой надобности.
Так какой смысл скрывается за многозначными натуральными числами?
Посмотрим на многозначное натуральное число как на следующие одно за другим справа налево однозначные натуральные числа. Число справа указывает количество единиц, следующее число – количество десятков, следующее – количество сотен, дальше – количество тысяч, дальше – количество десятков тысяч, дальше – сотен тысяч, дальше – количество миллионов, дальше – количество десятков миллионов, дальше – сотен миллионов, дальше – количество миллиардов, далее – количество десятков миллиардов, далее – сотен миллиардов, далее – триллионов, далее - десятков триллионов, далее - сотен триллионов и так далее.
К примеру, многозначное натуральное число 7 580 521 соответствует 1 единице, 2 десяткам, 5 сотням, 0 тысячам, 8 десяткам тысяч, 5 сотням тысяч и 7 миллионам.
Таким образом, мы научились группировать единицы в десятки, десятки в сотни, сотни в тысячи, тысячи в десятки тысяч и так далее и выяснили, что цифры в записи многозначного натурального числа указывают соответствующее количество вышеперечисленных групп.
Чтение натуральных чисел, классы.
Мы уже упоминали, как читаются однозначные натуральные числа. Выучим содержимое следующих таблиц наизусть.
А как читаются остальные двузначные числа?
Поясним на примере. Прочитаем натуральное число 74 . Как мы выяснили выше, это число соответствует 7 десяткам и 4 единицам, то есть, 70 и 4 . Обращаемся к только что записанным таблицам, и число 74 читаем как: «Семьдесят четыре» (союз «и» не произносим). Если нужно прочитать число 74 в предложении: «Нет 74 яблок» (родительный падеж), то это будет звучать так: «Нет семидесяти четырех яблок». Еще пример. Число 88 – это 80 и 8 , следовательно, читаем: «Восемьдесят восемь». А вот пример предложения: «Он думает о восьмидесяти восьми рублях».
Переходим к чтению трехзначных натуральных чисел.
Для этого нам придется выучить еще несколько новых слов.
Осталось показать, как читаются остальные трехзначные натуральные числа. При этом будем использовать уже полученные навыки чтения однозначных и двузначных чисел.
Разберем пример. Прочитаем число 107 . Это число соответствует 1 сотне и 7 единицам, то есть, 100 и 7 . Обратившись к таблицам, читаем: «Сто семь». А теперь произнесем число 217 . Это число есть 200 и 17 , поэтому, читаем: «Двести семнадцать». Аналогично, 888 – это 800 (восемьсот) и 88 (восемьдесят восемь), читаем: «Восемьсот восемьдесят восемь».
Переходим к чтению многозначных чисел.
Для чтения запись многозначного натурального числа разбивается, начиная справа, на группы по три цифры, при этом в самой левой такой группе может оказаться либо 1 , либо 2 , либо 3 цифры. Эти группы называются классами . Класс, находящийся справа, называют классом единиц . Следующий за ним (справа налево) класс называют классом тысяч , следующий класс – классом миллионов , следующий – классом миллиардов , далее идет класс триллионов . Можно дать названия и следующих классов, но натуральные числа, запись которых состоит из 16 , 17 , 18 и т.д. знаков, обычно не читают, так как их очень трудно воспринять на слух.
Посмотрите на примеры разбиения многозначных чисел на классы (для наглядности классы отделяют друг от друга небольшим отступом): 489 002 , 10 000 501 , 1 789 090 221 214 .
Занесем записанные натуральные числа в таблицу, по которой легко научиться их читать.
Чтобы прочитать натуральное число, называем слева направо составляющие его числа по классам и добавляем название класса. При этом не произносим название класса единиц, а также пропускаем те классы, которые составляют три цифры 0 . Если в записи класса слева находится цифра 0 или две цифры 0 , то игнорируем эти цифры 0 и читаем число, полученное отбрасыванием этих цифр 0 . К примеру, 002 прочитаем как «два», а 025 - как «двадцать пять».
Прочитаем число 489 002 по приведенным правилам.
Чтение ведем слева направо,
- читаем число 489 , представляющее класс тысяч, - «четыреста восемьдесят девять»;
- добавляем название класса, получаем «четыреста восемьдесят девять тысяч»;
- дальше в классе единиц видим 002 , слева находятся нули, их игнорируем, поэтому 002 читаем как «два»;
- название класса единиц добавлять не надо;
- в итоге имеем 489 002 – «четыреста восемьдесят девять тысяч два».
Приступаем к чтению числа 10 000 501 .
- Слева в классе миллионов видим число 10 , читаем «десять»;
- добавляем название класса, имеем «десять миллионов»;
- далее видим запись 000 в классе тысяч, так как все три цифры есть цифры 0 , то пропускаем этот класс и переходим к следующему;
- класс единиц представляет число 501 , которое читаем «пятьсот один»;
- таким образом, 10 000 501 – десять миллионов пятьсот один.
Сделаем это без подробных пояснений: 1 789 090 221 214 – «один триллион семьсот восемьдесят девять миллиардов девяноста миллионов двести двадцать одна тысяча двести четырнадцать».
Итак, в основе навыка чтения многозначных натуральных чисел лежит умение разбивать многозначные числа на классы, знание названий классов и умение читать трехзначные числа.
Разряды натурального числа, значение разряда.
В записи натурального числа значение каждой цифры зависит от ее позиции. К примеру, натуральное число 539 соответствует 5 сотням, 3 десяткам и 9 единицам, следовательно, цифра 5 в записи числа 539 определяет количество сотен, цифра 3 – количество десятков, а цифра 9 – количество единиц. При этом говорят, что цифра 9 стоит в разряде единиц и число 9 является значением разряда единиц , цифра 3 стоит в разряде десятков и число 3 является значением разряда десятков , а цифра 5 – в разряде сотен и число 5 является значением разряда сотен .
Таким образом, разряд – это с одной стороны позиция цифры в записи натурального числа, а с другой стороны значение этой цифры, определяемое ее позицией.
Разрядам присвоены названия. Если смотреть на цифры в записи натурального числа справа налево, то им будут соответствовать следующие разряды: единиц, десятков, сотен, тысяч, десятков тысяч, сотен тысяч, миллионов, десятков миллионов и так далее.
Названия разрядов удобно запоминать, когда они представлены в виде таблицы. Запишем таблицу, содержащую названия 15 разрядов.
Заметим, что количество разрядов данного натурального числа равно количеству знаков, участвующих в записи этого числа. Таким образом, в записанной таблице содержатся названия разрядов всех натуральных чисел, запись которых содержит до 15 знаков. Следующие разряды также имеют свои названия, но они очень редко используются, поэтому не имеет смысла их упоминать.
С помощью таблицы разрядов удобно определять разряды данного натурального числа. Для этого нужно записать в эту таблицу данное натуральное число так, чтобы в каждом разряде оказалась одна цифра, и крайняя справа цифра оказалась в разряде единиц.
Приведем пример. Запишем натуральное число 67 922 003 942 в таблицу, при этом станут отчетливо видны разряды и значения этих разрядов.
В записи этого числа цифра 2 стоит в разряде единиц, цифра 4 – в разряде десятков, цифра 9 – в разряде сотен и т.д. Следует обратить внимание на цифры 0 , находящиеся в разрядах десятков тысяч и сотен тысяч. Цифры 0 в этих разрядах означают отсутствие единиц данных разрядов.
Следует еще обмолвиться о так называемом низшем (младшем) и высшем (старшем) разряде многозначного натурального числа. Низшим (младшим) разрядом любого многозначного натурального числа является разряд единиц. Высшим (старшим) разрядом натурального числа является разряд, соответствующий крайней справа цифре в записи этого числа. Например, младшим разрядом натурального числа 23 004 является разряд единиц, а старшим – разряд десятков тысяч. Если в записи натурального числа двигаться по разрядам слева направо, то каждый следующий разряд ниже (младше) предыдущего. Например, разряд тысяч младше разряда десятков тысяч, тем более разряд тысяч младше разряда сотен тысяч, миллионов, десятков миллионов и т.д. Если же в записи натурального числа двигаться по разрядам справа налево, то каждый следующий разряд выше (старше) предыдущего. Например, разряд сотен старше разряда десятков, и тем более, старше разряда единиц.
В некоторых случаях (например, при выполнении сложения или вычитания) используется не само натуральное число, а сумма разрядных слагаемых этого натурального числа.
Вкратце о десятичной системе счисления.
Итак, мы познакомились с натуральными числами, со смыслом, заложенным в них, и способом записи натуральных чисел с помощью десяти цифр.
Вообще, метод записи чисел с помощью знаков, называют системой счисления . Значение цифры в записи числа может зависеть от ее позиции, а может и не зависеть от ее позиции. Системы счисления, в которых значение цифры в записи числа зависит от ее позиции, называют позиционными .
Таким образом, рассмотренные нами натуральные числа и метод их записи, указывает на то, что мы пользуемся позиционной системой счисления. Следует заметить, что особое место в этой системе счисления имеет число 10 . Действительно, счет ведется десятками: десять единиц объединяются в десяток, десяток десятков объединяется в сотню, десяток сотен – в тысячу, и так далее. Число 10 называют основанием данной системы счисления, а саму систему счисления называют десятичной .
Помимо десятичной системы счисления существуют и другие, например, в информатике используется двоичная позиционная система счисления, а с шестидесятеричной системой мы сталкиваемся, когда речь идет об измерении времени.
Список литературы.
- Математика. Любые учебники для 5 классов общеобразовательных учреждений.
Натуральные числа — одно из старейших математических понятий.
В далёком прошлом люди не знали чисел и, когда им требовалось пересчитать предметы (животных, рыбу и т.д.), они делали это не так, как мы сейчас.
Количество предметов сравнивали с частями тела, например, с пальцами на руке и говорили: «У меня столько же орехов, сколько пальцев на руке».
Со временем люди поняли, что пять орехов, пять коз и пять зайцев обладают общим свойством — их количество равно пяти.
Запомните!
Натуральные числа — это числа, начиная с 1 , получаемые при счете предметов.
1, 2, 3, 4, 5…
Наименьшее натуральное число — 1 .
Наибольшего натурального числа не существует.
При счёте число ноль не используется. Поэтому ноль не считается натуральным числом.
Записывать числа люди научились гораздо позже, чем считать. Раньше всего они стали изображать единицу одной палочкой, потом двумя палочками — число 2 , тремя — число 3 .
| — 1, || — 2, ||| — 3, ||||| — 5 …
Затем появились и особые знаки для обозначения чисел — предшественники современных цифр. Цифры, которыми мы пользуемся для записи чисел, родились в Индии примерно 1 500 лет назад. В Европу их привезли арабы, поэтому их называют арабскими цифрами .
Всего цифр десять: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 . С помощью этих цифр можно записать любое натуральное число.
Запомните!
Натуральный ряд — это последовательность всех натуральных чисел:
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 …
В натуральном ряду каждое число больше предыдущего на 1 .
Натуральный ряд бесконечен, наибольшего натурального числа в нём не существует.
Систему счёта (счисления), который мы пользуемся, называют десятичной позиционной .
Десятичной потому, что 10 единиц каждого разряда образуют 1 единицу старшего разряда. Позиционной потому, что значение цифры зависит от её места в записи числа, то есть от разряда, в котором она записана.
Важно!
Следующие за миллиардом классы названы в соответствии с латинскими наименованиями чисел. Каждая следующая единица содержит тысячу предыдущих.
- 1 000 миллиардов = 1 000 000 000 000 = 1 триллион («три» — по латыни «три»)
- 1 000 триллионов = 1 000 000 000 000 000 = 1 квадриллион («квадра» — по латыни «четыре»)
- 1 000 квадриллионов = 1 000 000 000 000 000 000 = 1 квинтиллион («квинта» — по латыни «пять»)
Однако, физики нашли число, которое превосходит количество всех атомов (мельчайших частиц вещества) во всей Вселенной.
Это число получило специальное название — гугол . Гугол — число, у которого 100 нулей.
Математика выделилась из общей философии примерно в шестом веке до н. э., и с этого момента началось ее победное шествие по миру. Каждый этап развития вносил что-то новое - элементарный счет эволюционировал, преображался в дифференциальное и интегральное исчисление, сменялись века, формулы становились все запутаннее, и настал тот момент, когда «началась самая сложная математика - из нее исчезли все числа». Но что же лежало в основе?
Начало начал
Натуральные числа появились наравне с первыми математическими операциями. Раз корешок, два корешок, три корешок… Появились они благодаря индийским ученым, которые вывели первую позиционную
Слово «позиционность» означает, что расположение каждой цифры в числе строго определено и соответствует своему разряду. Например, числа 784 и 487 - цифры одни и те же, но числа не являются равносильными, так как первое включает в себя 7 сотен, тогда как второе - только 4. Нововведение индийцев подхватили арабы, которые довели числа до того вида, который мы знаем сейчас.
В древности числам придавалось мистическое значение, Пифагор полагал, что число лежит в основе сотворения мира наравне с основными стихиями - огнем, водой, землей, воздухом. Если рассматривать все лишь с математической стороны, то что такое натуральное число? Поле натуральных чисел обозначается как N и представляет собой бесконечный ряд из чисел, которые являются целыми и положительными: 1, 2, 3, … + ∞. Ноль исключается. Используется в основном для подсчета предметов и указания порядка.
Что такое в математике? Аксиомы Пеано
Поле N является базовым, на которое опирается элементарная математика. С течением времени выделяли поля целых, рациональных,
Работы итальянского математика Джузеппе Пеано сделали возможной дальнейшую структуризацию арифметики, добились ее формальности и подготовили почву для дальнейших выводов, которые выходили за рамки области поля N.
Что такое натуральное число, было выяснено ранее простым языком, ниже будет рассмотрено математическое определение на базе аксиом Пеано.
- Единица считается натуральным числом.
- Число, которое идет за натуральным числом, является натуральным.
- Перед единицей нет никакого натурального числа.
- Если число b следует как за числом c, так и за числом d, то c=d.
- Аксиома индукции, которая в свою очередь показывает, что такое натуральное число: если некоторое утверждение, которое зависит от параметра, верно для числа 1, то положим, что оно работает и для числа n из поля натуральных чисел N. Тогда утверждение верно и для n=1 из поля натуральных чисел N.
Основные операции для поля натуральных чисел
Так как поле N стало первым для математических расчетов, то именно к нему относятся как области определения, так и области значений ряда операций ниже. Они бывают замкнутыми и нет. Основным различием является то, что замкнутые операции гарантированно оставляют результат в рамках множества N вне зависимости от того, какие числа задействованы. Достаточно того, что они натуральные. Исход остальных численных взаимодействий уже не столь однозначен и напрямую зависит от того, что за числа участвуют в выражении, так как он может противоречить основному определению. Итак, замкнутые операции:
- сложение - x + y = z, где x, y, z включены в поле N;
- умножение - x * y = z, где x, y, z включены в поле N;
- возведение в степень - x y , где x, y включены в поле N.
Остальные операции, итог которых может не существовать в контексте определения "что такое натуральное число", следующие:
Свойства чисел, принадлежащих полю N
Все дальнейшие математические рассуждения будут основываться на следующих свойствах, самых тривиальных, но от этого не менее важных.
- Переместительное свойство сложения - x + y = y + x, где числа x, y включены в поле N. Или всем известное "от перемены мест слагаемых сумма не меняется".
- Переместительное свойство умножения - x * y = y * x, где числа x, y включены в поле N.
- Сочетательное свойство сложения - (x + y) + z = x + (y + z), где x, y, z включены в поле N.
- Сочетательное свойство умножения - (x * y) * z = x * (y * z), где числа x, y, z включены в поле N.
- распределительное свойство - x (y + z) = x * y + x * z, где числа x, y, z включены в поле N.
Таблица Пифагора
Одним из первых шагов в познании школьниками всей структуры элементарной математики после того, как они уяснили для себя, какие числа называются натуральными, является таблица Пифагора. Ее можно рассматривать не только с точки зрения науки, но и как ценнейший научный памятник.
Данная таблица умножения претерпела с течением времени ряд изменений: из нее убрали ноль, а числа от 1 до 10 обозначают сами себя, без учета порядков (сотни, тысячи...). Она представляет собой таблицу, в которой заглавия строк и столбцов - числа, а содержимое ячеек их пересечения равно их же произведению.
В практике обучения последних десятилетий наблюдалась необходимость заучивания таблицы Пифагора "по порядку", то есть сначала шло зазубривание. Умножение на 1 исключалось, так как результат был равен 1 или большему множителю. Между тем в таблице невооруженным взглядом можно заметить закономерность: произведение чисел растет на один шаг, который равен заглавию строки. Таким образом, второй множитель показывает нам, сколько раз нужно взять первый, дабы получить искомое произведение. Данная система не в пример удобнее той, что практиковалась в средние века: даже понимая, что такое натуральное число и насколько оно тривиально, люди умудрялись осложнять себе повседневный счет, пользуясь системой, которая базировалась на степенях двойки.
Подмножество как колыбель математики
На данный момент поле натуральных чисел N рассматривается лишь как одно из подмножеств комплексных чисел, но это не делает их менее ценными в науке. Натуральное число - первое, что познает ребенок, изучая себя и окружающий мир. Раз пальчик, два пальчик... Благодаря ему у человека формируется логическое мышление, а также умение определять причину и выводить следствие, подготавливая почву для больших открытий.
