Действительные числа

Содержание

Слайд 2

Понятие иррационального числа Построение отрезка заданной длины Понятие положительного действительного числа

Понятие иррационального числа
Построение отрезка заданной длины
Понятие положительного действительного числа
Действия над

действительными числами
Геометрическая интерпретация множества действительных чисел
Слайд 3

При измерении длины отрезка а при единичном отрезке е могут возникнуть

При измерении длины отрезка а при единичном отрезке е могут возникнуть

следующие ситуации:

1. Единичный отрезок е укладывается в отрезке а целое число раз (n раз):
mе(а) = n или а = nе

Длина отрезка а при единице длины е выражается натуральным числом n
Отрезки а и е в этом случае называются соизмеримыми

Понятие иррационального числа

Слайд 4

Слайд 5

3. Единичный отрезок е и любая его часть не укладывается в

3. Единичный отрезок е и любая его часть не укладывается в

отрезке а целое число раз, т.е. его длину нельзя выразить ни натуральным числом, ни обыкновенной дробью. Длины таких отрезков выражаются иррациональными числами.
Слайд 6

Рассмотрим процесс измерения длины отрезка nе n и n+1 есть приближенные

Рассмотрим процесс измерения длины отрезка

nе < а < (n+1) е

n

и n+1 есть приближенные значения длины отрезка а при единице длины е с недостатком и с избытком с точностью до единицы
Слайд 7

Будем укладывать е1 в отрезке а1

Будем укладывать е1 в отрезке а1

Слайд 8

Слайд 9

Слайд 10

Бесконечные десятичные периодические дроби являются рациональными числами (они могут быть представлены в виде обыкновенных дробей)

Бесконечные десятичные периодические дроби являются рациональными числами (они могут быть представлены

в виде обыкновенных дробей)
Слайд 11

В VI в. до н.э. в школе Пифагора, где была поставлена

В VI в. до н.э. в школе Пифагора, где была поставлена

и решена задача: существует ли рациональное число, выражающее длину диагонали квадрата со стороной, равной 1?

Если за единицу длины взять сторону квадрата, то длина диагонали этого квадрата не может быть выражена положительным рациональным числом

Доказать, что х ∉ Q+

Слайд 12

Доказательство («от противного») m – четно, т. е. m = 2k,

Доказательство («от противного»)

m – четно, т. е. m = 2k,

k ∈ N ⇒ 4k2 = 2n2 ⇒
2k2 = n2 ⇒ n2 – четное ⇒ n – четное ⇒

- сократимая дробь ⇒ противоречие

Слайд 13

Доказательство аналогично Иррациональным числом называется бесконечная десятичная непериодическая дробь n,n1n2 …

Доказательство аналогично

Иррациональным числом называется бесконечная десятичная непериодическая дробь
n,n1n2 … nк…

Множество

положительных иррациональных чисел обозначают I+
Слайд 14

К понятию иррационального числа можно прийти не только через процесс десятичного

К понятию иррационального числа можно прийти не только через процесс десятичного

измерения длин отрезков, но при выполнении некоторых действий (извлечение корня из некоторых рациональных чисел, логарифмирование и др.)
Слайд 15

12 1,42 1,412 1,4142 и т. д.

12 < 2 < 22

1,42 < 2 < 1,52

1,412

< 2 < 1,422

1,4142 < 2 < 1,4152

и т. д.

Слайд 16

Понятие положительного действительного числа Q+ ∪ I+ = R+ Любое действительное

Понятие положительного действительного числа

Q+ ∪ I+ = R+

Любое действительное

число может быть представлено бесконечной десятичной дробью – периодической (если оно является рациональным) и непериодической (если оно иррационально)
а = n,n1n2 … nк…
Слайд 17

х = n,n1n2 … nк… у = m,m1m2 … mк… ОТНОШЕНИЕ

х = n,n1n2 … nк…
у = m,m1m2 … mк…

ОТНОШЕНИЕ ПОРЯДКА НА

МНОЖЕСТВЕ R+

х < у, если n < m,
или существует такое k, что n = m, n1 = m1, n2 = m2, … , nк-1 = mк-1, nк < mк

Два положительных действительных числа считаются равными, если их десятичные представления одинаковы

(∀ х, у ∈ R) х = у, х < у, х > у

Слайд 18

Слайд 19

а1 = 1,4 а'1 = 1,5 а2 = а‘2 = 1,41

а1 = 1,4 а'1 = 1,5

а2 = а‘2 =

1,41 1,42

а3 =

а‘3 =

1,414 1,415

Слайд 20

(∀ а ∈ R) ак ≤ а Любое действительное число разбивает

(∀ а ∈ R) ак ≤ а < а'к

Любое действительное число

разбивает множество рациональных чисел на два подмножества {ак} и {а'к}, причем {ак} никогда не достигает своей верхней границы а (если а ∈ I+), {а'к} – своей нижней границы
Слайд 21

ак = НГа – нижняя граница числа а а'к = ВГа – верхняя граница числа а

ак = НГа – нижняя граница числа а
а'к = ВГа

– верхняя граница числа а
Слайд 22

ДЕЙСТВИЯ НАД ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫМИ ЧИСЛАМИ Пусть даны действительные числа а и b

ДЕЙСТВИЯ НАД ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫМИ ЧИСЛАМИ

Пусть даны действительные числа а и b
ак и

bк – их приближенные значения по недостатку,
ак´ и bк´ – их приближенные значения по избытку.
Тогда для любого k∈N
ак ≤ а < ак´, bк ≤ b < bк´
Слайд 23

Суммой положительных действительных чисел а и b называется такое число а

Суммой положительных действительных чисел а и b называется такое число а

+ b, которое удовлетворяет следующему неравенству:
ак + bк ≤ а + b < ак´ + bк´
Слайд 24

а = 0,33333… а4 = 0,3333; а4' = 0,3334 b4 =

а = 0,33333…

а4 = 0,3333; а4' = 0,3334

b4 = 1,5707; b4'

= 1,5708

а4+ b4 = 1,9040; а4' + b4' = 1,9042

а + b = 1,904 с точностью до 0,001

Слайд 25

ЗАКОНЫ СЛОЖЕНИЯ Сложение во множестве R+ коммутативно: (∀ а, b ∈

ЗАКОНЫ СЛОЖЕНИЯ
Сложение во множестве R+
коммутативно:
(∀ а, b ∈ R+)

а + b = b + а;
ассоциативно:
(∀ а, b, с ∈ R+) (а + b) + с = а + (b + с)
сократимо:
(∀ а, b, с ∈ R+) а + с = b + с ⇒ а = b
монотонно:
(∀ а, b, с ∈ R+) а > b ⇒ а + с > b + с
(∀ а, b ∈ R+) а + b ≠ а
Слайд 26

Ассоциативный закон сложения (∀ а, b, с ∈ R+) (а +

Ассоциативный закон сложения

(∀ а, b, с ∈ R+) (а + b)

+ с = а + (b + с)
Слайд 27

Произведением положительных действительных чисел а и b называется такое число а

Произведением положительных действительных чисел а и b называется такое число а

· b, которое удовлетворяет следующему неравенству:
ак · bк ≤ а · b < ак´ · bк´
Слайд 28

3,14 ≤ π

3,14 ≤ π < 3,15

Слайд 29

ЗАКОНЫ УМНОЖЕНИЯ 1) коммутативность: (∀ а, b ∈ R+) а ·

ЗАКОНЫ УМНОЖЕНИЯ
1) коммутативность: (∀ а, b ∈ R+) а · b

= b · а
2) ассоциативность:
(∀ а, b, с ∈ R+) (а · b) · с = а · (b · с)
3) дистрибутивность относительно сложения и вычитания:
(∀ а, b, с ∈ R+) (а + b) · с = а · с + b · с
(∀ а, b, с ∈ R+)(а - b) · с = а · с – b · с (а ≥ b)
4) сократимость:
(∀ а, b, с ∈ R+) а · с = b · с ⇒ а = b
5) монотонность:
(∀ а, b, с ∈ R+) а > b ⇒ а · с > b · с
6) нейтральность числа 1 относительно умножения: (∀ а ∈ R+) а · 1 = а
Слайд 30

Дистрибутивный закон умножения относительно сложения (∀ а, b, с ∈ R+)

Дистрибутивный закон умножения относительно сложения

(∀ а, b, с ∈ R+) (а

+ b) · с = а · с + b · с

Доказательство

(∀ а, b, с ∈ R+) (∀ k ∈N) {ак} ≤ а < {ак´},
{bк} ≤ b < {bк´}, {ск} ≤ с < {ск´}

Слайд 31

{(ак + bк)· ск} ≤ (а + b) · с {ак·ск

{(ак + bк)· ск} ≤ (а + b) · с <

{(ак´ + bк´)· ск´}

{ак·ск + bк·ск} ≤ а·с + b·с < {ак´·ск´+ bк´·ск´}

{ак}, {bк}, {ск} – десятичные приближения по недостатку,
{ак´}, {bк´}, {ск´} - десятичные приближения по избытку

Рациональ-ные числа

В Q+ (ак + bк) · ск = ак · ск + bк· ск,
(ак´ + bк´) · ск´ = ак´ · ск´ + bк´· ск´ ⇒

{(ак + bк) · ск = ак · ск + bк· ск}
{(ак´ + bк´) · ск´ = ак´ · ск´ + bк´· ск´} ⇒

(а + b) · с = а · с + b · с

Слайд 32

Разностью двух положительных действительных чисел а и b называется действительное число

Разностью двух положительных действительных чисел а и b называется действительное число

с = а – b, удовлетворяющее условию: а = b + с
Частным положительных действительных чисел а и b называется такое действительное число с = а : b, что а = b · с
Слайд 33

Геометрическая интерпретация действительного числа

Геометрическая интерпретация действительного числа

Слайд 34

Отрицательное направление Положительное направление О О – начало отсчета Положительный луч

Отрицательное направление

Положительное направление

О

О – начало отсчета

Положительный луч

Отрицательный луч

Задан отрезок, принятый за

единицу длины - введен масштаб

Горизонтальную прямую, на которой выбрано начало отсчета, положительное направление и введен масштаб, называют числовой прямой (или координатной прямой)

Слайд 35

Все точки, изображающие положительные действительные числа, располагаются справа от точки О

Все точки, изображающие положительные действительные числа, располагаются справа от точки О


Числа, расположенные на координатной прямой левее точки О (т. е. на отрицательном луче), называют отрицательными

Слайд 36

Множество отрицательных действительных чисел обозначают R- R- ∪ R+ ∪ {0}

Множество отрицательных действительных чисел обозначают R-

R- ∪ R+ ∪ {0}

= R

Расстояние от начала отсчета до точки, координатой которой является число х, называется модулем числа х и обозначается |х|

Примеры: |5| = 5, |- 7| = 7, |0| = 0

Слайд 37

Каждой точке числовой прямой можно поставить в соответствие действительное число по

Каждой точке числовой прямой можно поставить в соответствие действительное число по

следующему правилу:
1) выбранной точке О ставим в соответствие число 0,
2) каждой точке М на положительном луче поставим в соответствие положительное число а, где а – длина отрезка ОМ,
3) каждой точке М´ на отрицательном луче поставим в соответствие отрицательное число –а, где |-а| - длина отрезка ОМ´.
Таким образом, каждой точке числовой прямой (при выбранном масштабе) поставлено в соответствие единственное действительное число
Слайд 38

Разным точкам числовой прямой поставлены в соответствие разные числа. Нет ни

Разным точкам числовой прямой поставлены в соответствие разные числа.
Нет ни одного

действительного числа, которое не соответствовало бы какой-либо точке числовой прямой
То есть между множеством всех точек числовой прямой и множеством R установлено взаимно однозначное соответствие
Слайд 39

Числовые множества {х| х∈ R, а интервал {х| х∈ R, а

Числовые множества

{х| х∈ R, а < х < b} (а; b)
интервал

{х|

х∈ R, а ≤ х ≤ b} [а; b]
отрезок
Слайд 40

{х| х∈ R, а полуинтервал {х| х∈ R, а ≤ х полуинтервал

{х| х∈ R, а < х ≤ b} (а; b]
полуинтервал
{х|

х∈ R, а ≤ х < b} [а; b)
полуинтервал
Слайд 41

{х| х∈ R, х ≥ а} [а; +∞) луч {х| х∈

{х| х∈ R, х ≥ а} [а; +∞)
луч

{х| х∈ R, х

> а} (а; +∞)
луч
Слайд 42

{х| х∈ R, х ≤ а} (- ∞; а] луч {х| х∈ R, х луч

{х| х∈ R, х ≤ а} (- ∞; а]
луч

{х| х∈ R,

х < а} (-∞; а)
луч
Слайд 43

При любом расположении на координатной прямой двух разных точек А(а) и

При любом расположении на координатной прямой двух разных точек А(а) и

В(b) расстояние d между этими точками равно модулю разности этих координат, т.е.
d = |а - b|
Слайд 44

Действия над действительными числами Суммой двух действительных чисел называется число, удовлетворяющее

Действия над действительными числами
Суммой двух действительных чисел называется число, удовлетворяющее

условиям:
- сумма двух положительных чисел есть число положительное и находится по правилам, определенным в множестве положительных действительных чисел;
- сумма двух отрицательных чисел есть число отрицательное, чтобы найти модель суммы, надо сложить модули слагаемых;
- сумма двух чисел с разными знаками есть число, имеющее тот же знак, что и слагаемое с большим модулем; чтобы найти модуль суммы, надо из большего модуля вычесть меньший.
Слайд 45

Произведением двух действительных чисел называется число, удовлетворяющее условиям: - произведение положительных

Произведением двух действительных чисел называется число, удовлетворяющее условиям:
- произведение положительных чисел

есть число положительное и находится по правилам, определенным в R+;
- произведение двух отрицательных чисел есть число положительное; - произведение двух чисел с разными знаками есть число отрицательное; чтобы найти модуль произведения, надо перемножить модули этих чисел
Слайд 46

Вычитание и деление действительных чисел определяется как действия, обратные соответственно сложению

Вычитание и деление действительных чисел определяется как действия, обратные соответственно сложению

и умножению.
Вычитание во множестве R выполняется всегда, так же как и деление, за исключением случая деления на 0