无理数的概念

无理数的概念(详解3篇)

时间:2024-02-10 17:27:06

  无理数的概念详解(一):

  无理数,也称为无限不循环小数,不能写作两整数之比。若将它写成小数形式,小数点之后的数字有无限多个,并且不会循环。常见的无理数有非完全平方数的平方根、π和e(其中后两者均为超越数)等。

  无理数的性质

  1.无理数加(减)无理数既能够是无理数又能够是有理数。

  2.无理数乘(除)无理数既能够是无理数又能够是有理数。

  3.无理数加(减)有理数必须是无理数。

  4.无理数乘(除)一个非0有理数必须是无理数。

  有理数和无理数的区别

  实数分为有理数和无理数。有理数和无理数主要区别有两点:

  (1)所有的有理数都能够写成两个整数之比,而无理数却不能写成两个整数之比.所以,无理数也叫做非比数。

  (2)有理数可分为整数(正整数、0、负整数)和分数(正分数、负分数)。把有理数和无理数都写成小数形式时,有理数能写成有限小数或无限循环小数,比如4=4.0;45=0.8等等;也可分为正有理数(正整数、正分数),0,负有理数(负整数、负分数),而无理数只能写成无限不循环小数.

  无理数的概念详解(二):

  无理数是指实数范围内不能表示成两个整数之比的数。简单的说,无理数就是10进制下的无限不循环小数,常见的无理数有:圆周长与其直径的比值,欧拉数e,黄金比例φ等等。无理数最早由毕达哥拉斯学派弟子希伯索斯发现。

  有理数和无理数的区别

  (1)性质区别:

  有理数是两个整数的比,总能写成整数、有限小数或无限循环小数;无理数不能写成两个整数之比,是无限不循环小数。

  (2)结构区别:

  有理数是整数和分数的统称;无理数是所有不是有理数的实数。

  (3)范围区别:

  有理数集是整数集的扩张,在有理数集内,加法、减法、乘法、除法(除数不为零)4种运算均可进行;无理数是指实数范围内不能表示成两个整数之比的数。

  无理数集及其他数集的符号

  无理数集相当于实数集中有理数集的补集,实数集R,有理数集Q,所以无理数集合符号为CrQ。

  所有正整数组成的集合称为正整数集,记作N*,Z+或N+。

  所有负整数组成的集合称为负整数集,记作Z-。

  全体虚数组成的集合称为虚数集,记作I。

  全体实数和虚数组成的复数的集合称为复数集,记作C。

  无理数的概念详解(三):

  无理数,即非有理数之实数,不能写作两整数之比。若将它写成小数形式,小数点之后的数字有无限多个,并且不会循环。常见的无理数有大部分的平方根、π和e(其中后两者同时为超越数)等。无理数的另一特征是无限的连分数表达式。传说中,无理数最早由毕达哥拉斯学派弟-子希伯斯发现。他以几何方法证明无法用整数及分数表示。而毕达哥拉斯深信任意数均可用整数及分数表示,不相信无理数的存在。可是他始终无法证明不是无理数,之后希伯斯将无理数透露给外人——此知识外泄一事触犯学派章程——因而被处死,其罪名等同于“渎神”。

  无理数是无限不循环小数和开方开不尽的数.如圆周率、√2(根号2)等。

  有理数是所有的分数,整数,它们都能够化成有限小数,或无限循环小数。如227等。

  实数(realnumber)分为有理数和无理数(irrationalnumber)。

  有理数可分为整数(正整数、0、负整数)和分数(正分数、负分数)

  也可分为正有理数,0,负有理数。

  除了无限不循环小数以外的数统称有理数。

  1、把有理数和无理数都写成小数形式时,有理数能写成整数、小数或无限循环小数,比如4=4.0,45=0.8,13=0.33333……而无理数只能写成无限不循环小数,

  比如√2=1.414213562…………根据这一点,人们把无理数定义为无限不循环小数。

  2、无理数不能写成两整数之比。

  利用有理数和无理数的主要区别,能够证明√2是无理数。

  证明:假设√2不是无理数,而是有理数。

  既然√2是有理数,它必然能够写成两个整数之比的形式:

  √2=pq

  再假设p和q没有公因数能够约,所以能够认为pq为最简分数,即最简分数形式。

  把√2=pq两边平方

  得2=(p^2)(q^2)

  即2(q^2)=p^2

  由于2q^2是偶数,p必定为偶数,设p=2m

  由2(q^2)=4(m^2)

  得q^2=2m^2

  同理q必然也为偶数,设q=2n

  既然p和q都是偶数,他们必定有公因数2,这与前面假设pq是最简分数矛盾。这个矛盾是由假设√2是有理数引起的。所以√2是无理数。

  1.确定a√b是否无理数(a,b是整数)

  若a√b是有理数,它必然能够写成两个整数之比的形式:

  a√b=cd(cd是最简分数)

  两边a次方得b=c^ad^a即c^a=b*(d^a)c^a必须是b的整数倍,设c^a=b^n*p同理b*(d^a)必然也为b的整数倍,设b*(d^a)=b*(b^m*q).其中p和q都不是b的整数倍

  左边b的因子数是a的倍数,要想等式成立,右边b的因子数必是a的倍数,推出当且仅当b是完全a次方数,a√b才是有理数,否则为无理数。

  无理数的性质

  1.无理数加(减)无理数既能够是无理数又能够是有理数。

  2.无理数乘(除)无理数既能够是无理数又能够是有理数。

  3.无理数加(减)有理数必须是无理数。

  4.无理数乘(除)一个非0有理数必须是无理数。

  无理数发现的故事

  对毕达歌拉斯而言,当时的数学知识只能认识到整数,虽然分数总能够用正数表达。数学之美在于有理数能解释一切天然现象。这种起指导作用的哲学观使毕氏对无理数的存在视而不见,甚至导致他一个学生被处死。

  无理数的发现

  毕达哥拉斯的学生希伯斯,他试图找出根号2的等价分数,最终他认识到根本不存在这个分数,也就是说根号2是无理数,希帕索斯对这发现,喜出望外,可是他的教师毕氏却不悦。

  希帕索斯在研究勾股定理时,发现了一种新的数,而这种数是不贴合他教师的宇宙理论的。希伯斯发现,如果直角三角形两条直角边都为1,那么,它的斜边的长度就不能归结为整数或整数之比(应当等于,是一个无理数)。更令毕达哥拉斯啼笑皆非的,是希伯斯居然用数学方法证实了这种新数存在的合理性,而证明的方法─归谬法,又是毕达哥拉斯学派常用的。

  因为毕氏已经用有理数解释了天地万物,无理数的存在会引起对他信念的怀疑。希帕索斯经洞察力获致的成果必须经过了一段时间的论和深思熟虑,毕氏本应理解这新数源。然而,毕氏始终不愿承认自我的错误,却又无法经由逻辑推理推翻希帕索斯的论证。使他终身蒙羞的是,他竟然判决将希帕索斯淹死。这是希腊数学的最大杯具,仅有在他死后无理数才得以安全的被讨论着。之后,欧几里德以反证法证明根号2是无理数。

  沉重的打击

  能够想象,毕达哥拉斯学派受到了多么沉重的打击。小小的竟然动摇了他们惨淡经营的宇宙理论。怎样办毕达哥拉斯的可悲,在于他不敢视这个新的数学问题,而是企图借助宗教信条来维护他的权威。他搬出学派的誓言,扬言要严惩敢于“泄密”的人。然而,真理从来就不是权劫的奴仆,真理的声音是谁也封锁不了的。渐渐地,有一种新的数存在的消息传扬了开去。

  这一发现实际上是推翻了教派原先的论断,触犯了这个学派的信条。他们不许希帕索斯泄露存在根2(即无理数)的秘密,可是天真的希帕索斯在无意中向别人谈到了他的发现。之后毕达哥拉斯教派为了维护教派的信条,以破坏教规为理由将希帕索斯装进大口袋扔进了大海。希帕索斯因为发现了根号2“无理数”的存在,为揭示了一个科学的真理而付出了生命的代价。

  同时该教派犯下了将发现无理数存在的教派成员、毕达哥拉斯的学生希帕索斯迫害致死的罪行。这是数学史上一个最著名的杯具。他那传奇般的一生给后代留下了许多的故事与传说。

  然而像根号2这样的“无理数”存在的.事实,却不可能一扔了之,由此引发了数学史上第一次危机,也带来了数学思想一次大的飞跃。认识无理数的存在告诉我们,矛盾的存在说明人的认识还具有某种局限性,需要有新的思想和理论来解释。我们仅有突破固有思维模式的束缚,才能开辟新的领域和方向,科学才能够继续发展。

  科学无止境,认识无禁区,那些事先为科学设定条条框框的,最终将变成阻碍科学提高的阻力,必然被时代的所抛弃。

  提高的代价

  希伯斯由于违背了学派的誓言,遭受到残酷的迫害。不久,他就失踪了。毕达哥拉斯派的人说,那是海神普赛登惩罚了“叛逆”的希伯斯,海神刮起大风暴冲散了希伯斯的船队,然后就卷起海浪吞没了他........可是,谁会相信这些骗人的鬼话呢

  这类无理数的发现,是数学史上一个重要的发现。希伯斯为此献出了生命,但我们欣忍地看到,数学却所以又前进了一步。

  有理数和无理数的区别

  实数分为有理数和无理数。有理数和无理数主要区别有两点:

  (1)有理数可分为整数(正整数、0、负整数)和分数(正分数、负分数)。把有理数和无理数都写成小数形式时,有理数能写成有限小数或无限循环小数,比如4=4.0;45=0.8等等;也可分为正有理数(正整数、正分数),0,负有理数(负整数、负分数),而无理数只能写成无限不循环小数.

  (2)所有的有理数都能够写成两个整数之比,而无理数却不能写成两个整数之比.所以,无理数也叫做非比数。

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