Различные подходы к изучению множества целых неотрицательных чисел и действий с ними




  определение отношение сравнения сложение умножение вычитание деление
Теоретико – множественный смысл натурального числа и нуля Натуральное число – это общее свойство класса конечных равномощных множеств.     Число 0 – это свойство класса пустых множеств. Число а равно числу b, где а = n(А) и b = n(В), если множество А равномощно множеству В. а = b Û А ~ В (n (А)= n (В)), при n (А)= а, n (В)= b Число а меньше (больше) числа b, где а = n (А) и b = n (В), если во множестве В можно выделить собственное подмножество В1 равномощное множеству А. a < b, а = n(А) и b = n(В) Û $В1, В1Ì B, В1 ~ А, В1 ¹ B, В1 ¹ Æ. a > b, а = n(А) и b = n(В) Û $А1, А1 Ì А, А1 ~ B, А1 ¹ А, А1 ¹ Æ. Сумма чисел а и b представляет собой число элементов в объединении конечных непересекающихся множеств А и В, таких, что а = n (А) и b = n (В).   а + b = n (А) + n (В) = = n(А È В),если АÇВ=Æ Произведение чисел а и b представляет собой число элементов в объединении b множеств, каждое из которых содержит по а элементов и никакие два из них не пересекаются. а · b = n(А1È А2È…ÈАb), если n(А1)=n(А2)=...= n(Аb) и А1, А2,… Аb попарно не пересекаются.     Произведение чисел а и b представляет собой число элементов в декартовом произведении множеств А и В таких, что а = n(А) и b = n(В). а ·b = n(А) · n(В) = n(А´В) Разность чисел а и b представляет собой число элементов в дополнении множества В до множества А, при а = n(А) и b = n(В) и В Ì А. а - b= n(А - n(В) =n(А\В), если В Ì А.     Частное чисел а и b представляет собой 1)число элементов каждого из равномощных попарно не пересекающихся классов разбиения множества А 2) число равномощных попарно не пересекающихся классов разбиения множества А таких, что а = n(А) и b = n(Аi), А1, А2,… Аn Ì А, n – количество классов разбиения. 1) а: n = bделение на равные части; 2) a: b = nделение по содержанию.    
Аксиоматическое построение системы натуральных чисел Множество N, для элементов которого установлено отношение «непосредственно следовать за», удовлетворяющее аксиомам: 1. В множестве N существует элемент, непосредственно не следующий ни за каким элементом этого множества (единица 1); 2. Для каждого элемента а из N существует единственный элемент а', непосредственно следующий за а; 3. Для каждого элемента а из N существует не более одного элемента, за которым непосредственно следует элемента а; 4. Всякое подмножество М множества N, обладающее свойствами 1 Î М и из того, что а Î М, следует, что и а' Î М, совпадает с множеством N; называется множеством натуральных чисел, а его элементы – натуральными числами. Число а меньше (больше) числа b (a < b, a > b) тогда итолько тогда, когда существует такое натуральное число с, что а + с = b (b + c=a). a < bÛ $ сÎN, а+ с = b Сложением натуральных чисел называется алгебраическая операция, обладающая свойствами: 1." аÎ N, а + 1 = а', 2." а,bÎ N, а +b' =(a +b)'   Свойства: 1)" а,bÎN, $!сÎN, c=a+b; 2)"а,bÎN,(a+b)+c=a+(b+c); 3)"а bÎN, a + b= b + a; 4))"а bÎN, a + b ¹ b. Умножением натуральных чисел называется алгебраическая операция, обладающая свойствами: 1. " аÎ N, а · 1 = а, 2." а,b Î N, а ·b' =a · b+ a.   Свойства: 1)" а,bÎN, $!сÎN, c=a ·b; 2)"а,b,сÎN,(a+b)·c=a·с+b·c 3)"а,b,сÎN,c·(a+b)=c·a+c·b 4)"а,b,сÎN,(a·b)·c=a·(b·с); 5))"а,bÎN, a·b=b·a.   Вычитанием натуральных чисел а и b называется алгебраическая операция, удовлетворяющая условию а – b = с тогда и только тогда, когда b + с = а. а – b = с Û b + с = а. Свойства: 1)" а,bÎN, $cÎN, c=a–bÛ a > b; 2) " а,bÎN, $cÎN, c=a–bÞ !c, c=a–b; 3)"а,b,сÎN, a) a >c, (a+b)–c = (a–с)+ b; б) b>c, (a+b)–c =a + (b–с); 4)"а,b,сÎN, a–(b+c) = (a–b)–c = (a–c)–b. Делением натуральных чисел а и b называется алгебраическая операция, удовлетворяющая условию а: b = с тогда и только тогда, когда b· с = а. а: b = с Û b· с = а. Свойства: 1)" а,bÎN, $cÎN, c=a:bÞ a ³ b; 2) " а,bÎN, $сÎN, c=a:bÞ !c, c=a:b; 3)"а,b,сÎN, a с и b с Þ (a + b) c; 4)"а,b,сÎN, a > b, a с и b с Þ (a– b) c; 5)"а,b,сÎN, a с или b с Þ (a·b) c; 6) Ø$c, с = а: 0; 7)" а,bÎN, $!(q; r), q; rÎN, a = b·q + r, 0 £ r <b.  
Натуральное число как мера величины   Натуральное число как результат измерения длины отрезка (или как мера длины отрезка) показывает, из скольких единичных отрезков состоит отрезок, длина которого измеряется. Х = а · Е или а = mЕ (Х)     Натуральное число а, являющееся мерой длины отрезка х, меньше (больше) натурального числа b, являющегося мерой длины отрезка у, если отрезок х короче (длиннее) отрезка у. a < b Û х < y a > b Û x > y, если а=mЕ (Х), b=mЕ (Y)   Сумму натуральных чисел а и b можно рассматривать как меру длины отрезка х, состоящего из отрезков y и z, мерами которых являются числа а и b. a + b = mЕ (Y) + mЕ (Z) = = mЕ (Y + Z) = mЕ (Х)     Если натуральное число а – мера длины отрезка х при единице длины Е, натуральное число b – мера длины Е при единице длины Е1, то произведение а ·b – это мера длины отрезка х при единице длины Е1. а· b =mЕ (Х) · mЕֽ (Е)=mЕֽ (Х)       Разность натуральных чисел а и b можно рассматривать как меру длины такого отрезка z = х q у, что z Å y = x, если мера длины отрезка х равна а, мера длины отрезка у равна b. a - b = mЕ (Х) - mЕ (Y) = = mЕ (X -Y) = mЕ (Z)     Если натуральное число а – мера длины отрезка х при единице длины Е, натуральное число b – мера длины Е1 при единице длины Е, то частное а: b – это мера длины отрезка х при единице длины Е1. а:b=mЕ (Х):mЕ 1)=mЕֽ (Х)
Запись натуральных чисел и алгоритмы действий с ними Десятичной записью натурального числа х называется его представление в виде х = аn· 10n + аn-1· 10n-1+ + … + а1· 10 + a0· 100,где коэффициенты аn, аn-1, …, а1, a0принимают значения 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 и аn¹0. Пусть натуральные числа х и у таковы, что х = аn· 10n + аn-1· 10n-1+ +… + а1· 10 + a0· 100 и у = bm·10m + bm-1· 10m-1+ + … + b1· 10 + b0· 100 . тогда число х меньше числа у, если выполнено одно из условий: 1) n < m; 2) n = m, но an < bn; 3) n = m, an = bn, …, ak = bk, но ak-1 < bk-1.   Пусть натуральные числа х и у таковы, что х = аn· 10n + аn-1· 10n-1+ +… + а1· 10 + a0· 100 и у = bm·10m + bm-1· 10m-1+ + … + b1· 10 + b0· 100 . если n > m; х + у = аn· 10n +…+ (аm·10m + bm·10m ) + … + (а1· 10 + b1· 10) + (a0 + b0 ) = аn· 10n + … + (аm + bm ) ·10m +… + (а1 + b1 ) · 10 + (a0 + b0 )·100   Пусть натуральные числа х и у таковы, что х = аn· 10n + аn-1· 10n-1+ +… + а1· 10 + a0· 100 и у = bm·10m + bm-1· 10m-1+ + … + b1· 10 + b0· 100 . если n > m х· у = аn· bm·10n+m + … + аn· b0· 10n + … + a0· b0· 100   Пусть натуральные числа х и у таковы, что х = аn· 10n + аn-1· 10n-1+ +… + а1· 10 + a0· 100 и у = bm·10m + bm-1· 10m-1+ + … + b1· 10 + b0· 100 . если n > m х – у = аn· 10n + … + + (аm– bm) ·10m + … + (а1 –b1) · 101 +(a0 – b0 ) · 100   Пусть натуральные числа х и у таковы, что х = аn· 10n + аn-1· 10n-1+ +… + а1· 10 + a0· 100 и у = bm·10m + bm-1· 10m-1+ + … + b1· 10 + b0· 100 . если n < m Ø$cÎN, с=х: у   если n = m х: у = с· 100, с· у = х;   если n > m х: у = (аn· 10n + аn-1· 10n-1+ +… + а1· 10 + a0· 100): : (bm·10m + bm-1· 10m-1+ + … + b1· 10 + b0· 100 ) = 1) (аn· 10n + аn-1· 10n-1+ … + + аn-m· 10n-m ): (bm·10m + + bm-1· 10m-1+ … + b1· 10 + b0· 100 ) = q1; 2) (аn· 10n + аn-1· 10n-1+… + а1· 10 + a0· 100) – (bm·10m + bm-1· 10m-1+ … + b1· 10 + b0· 100) ·q1= r1; 3) r1·10n-m + аn-m-1· 10n-m-1 +…+а1· 10 +a0·100): (bm·10m + bm-1·10m-1+ … + b1· 10 + b0· 100 ) = q2; 4)… 5)rk·10k +…+а1· 10+a0· 100): : (bm·10m + bm-1·10m-1+ … + + b1· 10 + b0· 100 ) = qk; 6) х: у = q1q2…qk  

 


Свойства бинарных отношений

 

 

    Название       Определение     Вид графа     Пример
    Рефлексивность     Отношение Р, заданное на множестве М, называется рефлексивным, если каждый элемент этого множества связан сам с собой этим отношением.   Р рефлексивно Û "аÎМ, аРа     Около каждой точки графа есть петля: ·   · ·   ·     Р: «число х равно числу у » на множестве чисел. «" х, х = х »– верно, следовательно отношение «быть равными» рефлексивно.
    Антирефлексивность     Отношение Р, заданное на множестве М, называется антирефлексивным, если ни один элемент этого множества не связан сам с собой этим отношением. Р антирефлексивно Û "аÎМ,     Нет ни одной точки с петлей:   · ·     · ·     Р: «человек х выше человека у » на множестве людей. «" х, человек х выше человека х »– не верно, рефлексивность не выполняется; «" х, человек х не выше человека х » – верно, следовательно отношение «быть выше» антирефлексивно.  
    Симметричность     Отношение Р, заданное на множестве М, называется симметричным, если для любых двух элементов этого множества, из того, что первый элемент связан со вторым, следует, что и второй связан с первым. Р симметричноÛ ("а, bÎМ, аРb Þ bРа) Каждой стрелке графа есть обратная (все стрелки графа двойные):   ·   · ·   ·       Р: «слово х имеет тот же корень, что и слово у » на множестве слов. «" х,у; если слово х имеет тот же корень, что и слово у, то слово у имеет тот же корень, что и слово х » – верно, следовательно отношение «иметь один и тот же корень» симметрично.
    Антисимметричность     Отношение Р, заданное на множестве М, называется антисимметричным, если для любых двух элементов этого множества, из того, что первый элемент связан со вторым, следует, что второй не связан с первым. Р антисимметрично Û ("а,bÎМ, а¹b и аРb Þ )       Нет ни одной обратной стрелки (все стрелки графа одинарные): · · ·   ·     Р: «арбуз х тяжелее арбуза у » на множестве арбузов. «" х,у; если арбуз х тяжелее арбуза у, то арбуз у нетяжелее арбуза х » – верно (т.к. арбуз у легче арбуза х), следовательно отношение «быть тяжелее» антисимметрично.
  Транзитивность   Отношение Р, заданное на множестве М, называется транзитивным, если для любых трех элементов этого множества, из того, что первый элемент связан со вторым, а второй связан с третьим, следует, что первый связан с третьим. Р транзитивно Û ("а,b,сÎМ, аРb и bРс Þ аРс)   Для любых трех точек графа выполняется «правило треугольника» (правило сложения векторов по правилу треугольника):   ·     · ·   ·     Р: «город х находится восточнее города у » на множестве городов России. «" х,у,z; если город х находится восточнее города у и город у находится восточнее города z, то город х находится восточнее города - верно, следовательно отношение «находиться восточнее» транзитивно.
    Антитранзитивность   Отношение Р, заданное на множестве М, называется антитранзитивным, если для любых трех элементов этого множества, из того, что первый элемент связан со вторым, а второй связан с третьим, следует, что первый не связан с третьим.   Р антитранзитивно Û ("а,b,сÎМ, аРb и bРс Þ )     Для любых трех точек графа, если есть три последовательно связанных элемента, то нет связи между первым и третьим элементом: ·     · ·   ·   Р: «прямая х перпендикулярна прямой у » на множестве прямых плоскости. «" х,у,z; если прямая х перпендикулярна прямой у и прямая у перпендикулярна прямой z, то прямая х не перпендикулярна прямой z » - верно (прямые х и z параллельны), следовательно отношение «быть перпендикулярным» антитранзитивно.
  Связанность   Отношение Р, заданное на множестве М, называется связанным, если любые два не равные между собой элемента связаны между собой. Р связанноÛ ("а,bÎМ, а¹b, аРb или bРа)   Все точки графа связаны между собой стрелкой (одинарной или двойной): ·   · ·   ·     Р: «число х больше числа у» на множестве чисел. «" х,у; при х ¹ у, верно х > у или у > х » - верно, следовательно отношение «быть больше» является связанным.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-04-30 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: