有理数的诞生
有理数,实际上是我们在初中学习以后,一个新的命名,有理数的本质是由非无限不循环小数的数组成的,其中包括正整数,负整数,分数等等。这一类数字的诞生和实际问题有很大的关系,最开始,祖先们使用的结绳记事,一个结表示1,等等,正整数和负整数,实际上只是表示1的一种符号,和先民们所使用的结是一样的,只是换了一种形式。
当然有理数也不完全是用来表示生活中的数字的,也许最开始创造数字的目的是这样的,不过到了后来数学里的有理数慢慢变成了一种形而上的东西,而不仅仅是一种形式。
在古希腊的时候就已经有了有理数这个概念,当时的人们把有理数叫做:可以用比来代表的数字。实际上,这样的说法是没有问题的,比方说二,它用比来代表就是1:2,3/5就是3:5等等。
有理数的比大小
有理数作为一个数系,其基本特质就应该是可以比大小。比大小就需要用到数轴,我们要找到每一个数字在数轴上的对应点,然后根据这个数字,在数轴上的对应点来判断两个数字之间的大小关系。每一个数字的对应点在数轴,越靠右的方向,这个数字本质就越大。当然有理数中,因为包括了负数,所以比大小可能会困难一些,因为在正数中,4很明显比3要大,可是也有很多人认为-4要比-3更大,实际上,他们是把负数和正数搞反了。在这里,我们要引入一个新概念:绝对值。什么是绝对值呢?就是,每一个数都有在数轴上的对应点,这个数在数轴上的对应点到零点的距离就是这个数的绝对值,比方说三的绝对值就是三,负三的绝对值也是三,等等。那么这样我们就可以根据复数的比大小来总结出来一条规律:一个负数,它的绝对值越大,这个数本身越小。
有理数的运算
有理数是能够参与运算的,比方说我们熟知的加法,减法,乘法和除法。由于小数分数和整数的运算,我们在以前也探讨过,所以这里我主要想讲的是关于有理数的负数的运算,也就是说,负数该如何参加四的运算呢?实际上,负数的加法运算和正数的减法运算,加一个负数,其实就是剪它的相反数。这是为什么呢?这是因为负数和正数是刚好相反的,加一个负数,也就是向左跳,减一个正数也是向左跳,所以加一个负数就等于减它的相反数。那么减一个负数呢?加一个负数是向左跳,减一个负数,就是向右跳,因为加法和减法是互逆的。所以说减一个负数,实际上就是加他的相反数,比方说减负三就等于加三。
那么,负数的乘法问题该如何解决呢?如果是正数乘负数的问题比较好理解,比如说-3×3,也就是三个负三相加,也就是负九。那如果是两个负数相乘呢?比方说-3×(-3),-3×3,我们知道等于负九,负三是三的相反数,那么,-3×-3的结果就应该是-3×3的相反数,因此,-3×-3=9。
那么除法该如何计算呢?我们先来说一下如何计算一个负数除以正数,就是有关复数除法里最简单的类型题。就比如-3÷3,实际上,也就是把付三平均分成三份,其中的一份就是负一。同时,我们也可以推出一个乘法算式,那就是-1×3=-3,所以关于负数除以正数的问题,我们可以用简单的平均分来理解。
那么,负数除以负数的问题是我们第二个要讨论的问题,这也算是负数除法里头第二简单的问题,因为负数除以负数是可以用包含除来理解的。比如说-3÷(-1),我们可以把它理解为负三里面包含几个负一,实际上,负三里边包含一个负一,所以-3÷(-1)=3。
最后要讨论的就是正数除以负数的问题,比如说3÷(-1),这个问题是不能用简单的平均分或者包含除就解释的,我们只能采用乘除互逆的方法来解释他,也就是负一乘以几等于三呢?-1×-(3)=3,所以3÷(-1)=-3。
当然,在初中的时候,又学了一种新的运算,名字叫做乘方。比方说2的2次方就是两个二相乘,十的15次方就是15个十相乘。如3³,上面那个小三的名字叫指数,那个大三的名字叫底数 ,三个三相乘等于27,27也叫做幂,用一些关于乘方的问题可以解决,一些关于科学计数法的问题,比方说13000,就可以写成1.3×10的四次方等等。
到了外来,我们可能要学习的是关于拆方的问题,也就是根号。