『高校数学のロードマップ』A_2(数編)1『自然数と整数と有理数』|犬神工房|Note
ホーム 数学Ⅰ 5月 2, 2020 計算で使う数字にはいろんなものがある。 それらの数字にはいろんな 性質 があって、いろんな 分類 をすることができる。 とりあえず、順番に見ていこう。 実数って何? まずは 「実数」 というもの。 実数 とは、 有理数と無理数を合わせた、数直線上の点で表すことのできる数 のこと。 実数 は「存在するすべての数」とも言われるけど、ちょっと抽象的すぎる定義で、あまり好きじゃない。まあ、そもそも数学がだいぶ抽象的な学問。 有理数って何? 有理数 とは、 分数の形で表すことができる数 。 こんな感じ。 こういうのは全部有理数。 有理数の中でもさらに 「整数」「有限小数」「循環小数」 に分けることができる。 整数とは? 自然数 整数 有理数 無理数 実数 複素数. 整数 とは、 0 と、 0に次々1を足した数 と、 0から次々1を引いた数 。 少数のない数 。 その中でも 0よりも大きい数 を 自然数(正の整数) 、 0よりも小さい数 を 負の整数 と呼ぶ。 有理数 でもあるから、 すべて分数の形で表すことができる 。 有限小数とは? 有限小数 とは、 終わりのある少数 のこと。 こういうの。 有理数 でもあるから、 すべて分数の形で表すことができる 。 循環小数とは? 循環小数 とは、 終わりのない循環する少数 のこと。 有限小数に対して 無限小数 。 無理数って何? 「有理数」 に対して 「無理数」 というのがある。 無理数 とは、 終わりのない循環しない少数 のこと。 有限小数に対して 無限小数 。 有理数が分数で表すことができるのに対して、 無理数は分数じゃ表せない 。 全部、 終わりがない少数 で、 循環しない少数 で、 分数で表すことができない 。 定義を知る 実数全体のイメージ。 まとめ それぞれの数字には個性がある。 知らなきゃ計算できないわけではない。 でもそれぞれの個性を知っていれば、数字に対する視野が広がると思う。
自然数、整数、有理数、無理数を簡単に教えて下さい。 - 自然... - Yahoo!知恵袋
数の体系のまとめ 下図に数の種類をまとめました.ややこしくなるのを避けるために $2$ つに分けています. 実数は有理数と無理数のふたつにわけられます.小数で表したとき,有限でとまるか,循環するものが, 有理数 で,循環せずに無限につづくものが 無理数 です. さらに,有理数は 整数 という特別な数を含みます. 整数のうち,正の数を 自然数 とよびます. (ただし,$0$ を自然数に含める流儀もあります.) $i$ は 虚数単位 で,$2$ 乗すると $-1$ となる数です. 特に複素数,虚数,純虚数の違いが間違いやすいでので気をつけてください.虚数は実数でない複素数のことです.純虚数は,実部が $0$ の虚数のことです.今回は実数に含まれる数についてその特徴を紹介します.複素数については別の記事で扱います. 自然数の特徴 自然数 とは $1, 2, 3,... $ と続く数のことです.$0$ を自然数に含める流儀もありますが,日本の初等教育では $0$ を自然数に含めないことになっています.これはほとんど好みの問題です.自然数の重要な特徴のひとつは, 自然数からなる空でない集合は最小元をもつ というものです.たとえば,素数全体の集合は最小元 $2$ を持ちます.言われてみればこの事実は当たり前のことと思うかもしれませんが,このような基本的な事柄が決め手となって解決する問題も多くあります. 自然数全体の集合は加法について閉じています. つまり,$2$ つの自然数を足した数は必ず自然数になります.しかし,それ以外の演算 (減法,乗法,除法) については閉じていません. 整数の特徴 整数 とは $0, \pm{1}, \pm{2}, \pm{3},... $と続く数のことです.整数の重要な特徴のひとつは, 除法の原理が成り立つ ことです.除法の原理とは次のようなものです. 有理数と無理数の違い. 除法の原理: $2$ つの整数 $a, b (b \neq 0)$ に対して, $$a=bq+r (0 \le r < |b|)$$ を満たす整数 $q, r$ が一意的に存在する. 簡単にいうと,割り算の概念があるということです. また, どの $2$ つの整数の差の絶対値も $1$ 以上である という性質も重要です.つまり,$a$ を整数とすると,開区間 $(a-1, a+1)$ には整数は含まれていません.これは当然のことですが,イメージで言えば,数直線上で整数は点々と(ポツポツと)存在しているという感じです.
有理数と無理数の違い
イラストは かわいいフリー素材集 いらすとや (みふねたかしさん)より。 ^ 2. 集合論や計算機科学等においては自然数に 0 を含める方が普通である。本稿ではそれに従うが、自然数から 0 を除く定義を採用しても特に問題は無い。
さて, 種々の演算についてどこまで閉じているか ,という問題に関して,無理数だけ異質であることを見てきましたが,これはどうしてでしょうか.そのひとつの回答は,はじめの図にあります.この図を再度見て何か気づくことはないでしょうか.図をみると整数,有理数,実数,複素数はすべて自然数の拡張と考えることができます.気分的に言えば,演算について閉じるという性質は集合の範囲が増えればより成り立ちやすくなりそうです.実際,有理数まで範囲を広げれば加減乗除すべての演算で閉じます.ところが無理数はある体系を拡張したようなものではありません.いわばあまりもの全体を無理数と名付けた感じです.このことが起因しているといえるでしょう. 複素数については紹介するべきことが多すぎるので,別の記事に書くことにします.