Расширение множества натуральных чмсел

Содержание

Слайд 2

Задача расширения понятия числа Положительные рациональные числа Действительные числа

Задача расширения понятия числа
Положительные рациональные числа
Действительные числа

Слайд 3

Задача расширения понятия числа Большинство применений математики сводится к двум основным

Задача расширения понятия числа

Большинство применений математики сводится к двум основным задачам:
-

подсчет числа элементов конечного множества;
- измерение величин.
Слайд 4

Слайд 5

4 куска ткани

4 куска ткани

Слайд 6

Для решения первой задачи достаточно множества целых неотрицательных чисел: N0 = {0, 1, 2, 3, …}

Для решения первой задачи достаточно множества целых неотрицательных чисел:
N0 = {0,

1, 2, 3, …}
Слайд 7

18 см Для измерения величин натуральных чисел недостаточно

18 см < d < 19 см

Для измерения величин натуральных чисел

недостаточно
Слайд 8

Натуральные числа Дробные числа Иррациональные числа

Натуральные числа

Дробные числа

Иррациональные числа

Слайд 9

Q Взаимосвязи между числовыми множествами R Z

Q

Взаимосвязи между числовыми множествами

R

Z

Слайд 10

Q+ Расширение множества натуральных чисел R+ R

Q+

Расширение множества натуральных чисел

R+

R

Слайд 11

ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ РАЦИОНАЛЬНЫЕ ЧИСЛА Понятие дроби Понятие положительного рационального числа Арифметические действия

ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ РАЦИОНАЛЬНЫЕ ЧИСЛА
Понятие дроби
Понятие положительного рационального числа
Арифметические действия

над положительными рациональными числами
Свойства множества положительных рациональных чисел
Слайд 12

Понятие дроби Дан отрезок а, выберем единичный отрезок е. При измерении

Понятие дроби

Дан отрезок а, выберем единичный отрезок е.
При измерении длины отрезка

а 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

Слайд 13

Слайд 14

Длина отрезка а при единице длины е выражается обыкновенной дробью Отрезки

Длина отрезка а при единице длины е выражается обыкновенной дробью
Отрезки а

и е в этом случае называются соизмеримыми

Знаменатель определяет, какую часть единицы измерения следует рассмотреть, числитель – указывает, сколько таких частей нужно взять

Слайд 15

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

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

отрезке а целое число раз. То есть его длину нельзя выразить ни натуральным, ни дробным числом.
В этом случае отрезок а не соизмерим ни с каким единичным отрезком.
Длина такого отрезка выражается иррациональным числом.
Слайд 16

Рассмотрим отрезок а, выберем единичный отрезок е

Рассмотрим отрезок а, выберем единичный отрезок е

Слайд 17

Слайд 18

Дроби, выражающие длину одного и того же отрезка при единице длины

Дроби, выражающие длину одного и того же отрезка при единице длины

е, называют равными дробями (или эквивалентными, или равносильными)
Слайд 19

Слайд 20

Основное свойство дроби На этом свойстве основано сокращение дробей и приведение дробей к общему знаменателю

Основное свойство дроби

На этом свойстве основано сокращение дробей и приведение

дробей к общему знаменателю
Слайд 21

Сокращение дроби – это замена данной дроби другой, равной данной, но

Сокращение дроби – это замена данной дроби другой, равной данной, но

с меньшим числителем и знаменателем

Чтобы сократить дробь, надо ее числитель и знаменатель разделить на одно и то же число отличное от 0

Дробь является сократимой, если ее числитель и знаменатель имеют общий делитель больше единицы. Если числитель и знаменатель дроби одновременно делятся только на единицу, то дробь называют несократимой

Слайд 22

Пример 1: несократимая дробь, т. к. D (5; 17) = 1,

Пример 1:

несократимая дробь, т. к.

D (5; 17) = 1, т.е. 5

и 17 взаимно простые.

D (48; 80) = 16,

Слайд 23

Приведение дробей к общему знаменателю – это замена данных дробей равными им дробями, имеющими одинаковые знаменатели

Приведение дробей к общему знаменателю – это замена данных дробей равными

им дробями, имеющими одинаковые знаменатели
Слайд 24

15 = 3 · 5, 35 = 5 · 7, K(15,

15 = 3 · 5, 35 = 5 · 7,

K(15,

35) =

3 · 5 · 7 = 105

Слайд 25

Дробь называется правильной, если её числитель меньше знаменателя, и неправильной, если

Дробь называется правильной, если её числитель меньше знаменателя, и неправильной, если

ее числитель больше знаменателя или равен ему

правильные

неправильные

Слайд 26

Слайд 27

Понятие положительного рационального числа

Понятие положительного рационального числа

Слайд 28

- Обыкновенная дробь, числитель, знаменатель - Правильная дробь - Неправильная дробь

- Обыкновенная дробь, числитель, знаменатель
- Правильная дробь
- Неправильная дробь
- Сократимая дробь
-

Несократимая дробь

m < n

m ≥ n

D(m; n) ≠ 1

D(m; n) = 1

Слайд 29

Одному и тому же отрезку можно поставить в соответствие бесконечное множество

Одному и тому же отрезку можно поставить в соответствие бесконечное множество

равных дробей, выражающих его длину при выбранной единице е. Но длина отрезка должна представляться единственным числом. Поэтому равные дроби считают различными записями одного и того же числа, а само число называют положительным рациональным числом.
Слайд 30

Положительным рациональным числом называется класс равных дробей, а каждая дробь, принадлежащая

Положительным рациональным числом называется класс равных дробей, а каждая дробь, принадлежащая

этому классу, есть запись (представление) этого числа

Множество всех положительных рациональных чисел принято обозначать символом Q+.

Слайд 31

Слайд 32

Слайд 33

Слайд 34

Слайд 35

Слайд 36

Арифметические действия над положительными рациональными числами

Арифметические действия над положительными рациональными числами

Слайд 37

Сложение Рассмотрим отрезки а, b и с, е – единичный отрезок

Сложение

Рассмотрим отрезки а, b и с,
е – единичный отрезок

mе1

+ ре1 = (m + р)е1 =
Слайд 38

Если же числа а и b представлены дробями с различными знаменателями,

Если же числа а и b представлены дробями с различными знаменателями,

то сначала надо привести их к одному знаменателю, а затем применять правило (1)
Слайд 39

Чтобы сложить дроби, нужно привести их к общему знаменателю, затем сложить

Чтобы сложить дроби, нужно привести их к общему знаменателю, затем сложить

их числители и полученную сумму взять числителем, а найденный общий знаменатель – знаменателем

Пример:

Слайд 40

В общем виде правило сложения можно записать так: Если D(n, q)

В общем виде правило сложения можно записать так:

Если D(n, q)

= 1, К(n, q) = n · q
Слайд 41

Теорема (о существовании и единственности суммы) Сумма любых двух положительных рациональных чисел существует и единственна

Теорема (о существовании и единственности суммы)
Сумма любых двух положительных рациональных чисел

существует и единственна
Слайд 42

Отношение «больше» Пусть а, b ∈ Q+. Определение. Число а больше

Отношение «больше»

Пусть а, b ∈ Q+.
Определение. Число а больше числа b,

если существует такое число с ∈ Q+, что а = b + с:
а > b ⇔ (∃ с ∈ Q+) а = b + с

Отношение «меньше» определяется аналогично

Слайд 43

Практические приемы установления отношения «больше»

Практические приемы установления отношения «больше»

Слайд 44

Теорема. (∀ а, b ∈ Q+) а ≠ b ⇒ а

Теорема. (∀ а, b ∈ Q+) а ≠ b ⇒ а

> b ∨ b > а
Слайд 45

Отношение «больше» обладает свойствами: 1) антисимметричности: 2) транзитивности: (∀ а, b,

Отношение «больше» обладает свойствами:

1) антисимметричности:

2) транзитивности:

(∀ а, b, с ∈

Q+) а > b и b > с ⇒ а > с

Отношение «больше» является отношением порядка на множестве Q+

Слайд 46

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

2) Ассоциативный закон сложения

(∀ а, b, с ∈ Q+)

(а + b) + с = а + (b + с)

3) Сократимость сложения

(∀ а, b, с ∈ Q+) а + с = b + с ⇒ а = b

4) Монотонность сложения

(∀ а, b, с ∈ Q+) а > b ⇒ а + с > b + с

Свойства сложения

1) Коммутативный закон сложения

(∀ а, b ∈ Q+) а + b = b + а

Слайд 47

5) (∀ а, b ∈ Q+) а + b ≠ а

5) (∀ а, b ∈ Q+) а + b ≠ а


6) (∀ а ∈ Q+) а + 0 = 0 + а = а

Слайд 48

Слайд 49

Слайд 50

Слайд 51

Слайд 52

Разностью положительных рациональных чисел а и b называется такое положительное рациональное

Разностью положительных рациональных чисел а и b называется такое положительное рациональное

число с, что а = b + с
а – b = с ⇔ а = b + с

Вычитание

Операцию, в результате которой находят разность положительных рациональных чисел а и b, называют вычитанием. Вычитание положительных рациональных чисел - операция, обратная сложению

Слайд 53

Теорема (о существовании и единственности разности) Разность а – b положительных

Теорема (о существовании и единственности разности)
Разность а – b положительных рациональных

чисел существует тогда и только тогда, когда а > b. Если разность а – b существует, то она единственна
Слайд 54

Слайд 55

Правила вычитания 1) правило вычитания числа из суммы а > с

Правила вычитания

1) правило вычитания числа из суммы

а > с ⇒

(а + b) – с = (а – с) + b
или

b > с ⇒ (а + b) – с = а + (b – с)

Слайд 56

2) правило вычитания суммы из числа а – (b + с)

2) правило вычитания суммы из числа
а – (b + с) =

(а – b) – с

3) правило вычитания разности из числа
а – (b – с) = (а – b) + с

а – 0 = а, а – а = 0

Слайд 57

Умножение

Умножение

Слайд 58

Примеры: 1)

Примеры: 1)

Слайд 59

Теорема (о существовании и единственности произведения) Произведение любых двух положительных рациональных чисел существует и единственно

Теорема (о существовании и единственности произведения)
Произведение любых двух положительных рациональных чисел

существует и единственно
Слайд 60

2) Ассоциативный закон умножения (∀ а, b, с ∈ Q+) (а

2) Ассоциативный закон умножения

(∀ а, b, с ∈ Q+)

(а · b) · с = а · (b · с)

3) дистрибутивный закон умножения относительно сложения

(∀ а, b, с ∈ Q+) а · (b + с) = а · b + а · с

(∀ а, b, с ∈ Q+) а · (b - с) = а · b - а · с

4) дистрибутивный закон умножения относительно вычитания

Законы умножения

1) Коммутативный закон умножения

(∀ а, b ∈ Q+) а · b = b · а

Слайд 61

5) Сократимость умножения (∀ а, b, с ∈ Q+) а ·

5) Сократимость умножения

(∀ а, b, с ∈ Q+) а · с

= b · с ⇒ а = b

6) Монотонность умножения

(∀ а, b, с ∈ Q+) а > b ⇒ а · с > b · с

7) а · 1 = 1 · а = а, а · 0 = 0 · а = 0

Слайд 62

Деление Частным положительных рациональных чисел а и b называется такое положительное

Деление

Частным положительных рациональных чисел а и b называется такое положительное

рациональное число с, что а = b · с
а : b = с ⇔ а = b · с

Деление положительных рациональных чисел - операция, обратная умножению Операцию, в результате которой находят частное положительных рациональных чисел а и b, называют делением.

Слайд 63

Теорема (о существовании и единственности частного) Частное любых двух положительных рациональных

Теорема (о существовании и единственности частного)
Частное любых двух положительных рациональных чисел

существует и единственно

Правило деления

Слайд 64

2) правило деления числа на произведение а : (b · с)

2) правило деления числа на произведение
а : (b · с) =

а : b : с

3) дистрибутивный закон деления относительно сложения
(а + b) : с = а : с + b : с

4) дистрибутивный закон деления относительно вычитания
(а - b) : с = а : с - b : с

Свойства деления

1) правило деления произведения на число:
(а · b) : с = (а : с) · b или (а · b) : с = а · (b : с)

Слайд 65

5) а : 1 = а, а : а = 1

5) а : 1 = а, а : а = 1

а · 0 = 0 · а = 0
На 0 делить нельзя
Слайд 66

Термин «рациональное число» произошел от латинского слова r а t i

Термин «рациональное число» произошел от латинского слова r а t i

о, что в переводе на русский означает «отношение» (частное).
Слайд 67

СВОЙСТВА МНОЖЕСТВА ПОЛОЖИТЕЛЬНЫХ РАЦИОНАЛЬНЫХ ЧИСЕЛ 1. N ⊂ Q+

СВОЙСТВА МНОЖЕСТВА ПОЛОЖИТЕЛЬНЫХ РАЦИОНАЛЬНЫХ ЧИСЕЛ

1. N ⊂ Q+

Слайд 68

2. Множество Q+ не ограничено снизу, т.е. в нем нет наименьшего

2. Множество Q+ не ограничено снизу, т.е. в нем нет наименьшего

числа

3. Множество Q+ не ограничено сверху, т.е. в нем нет наибольшего числа

Множество Q+ упорядочивает заданное на нем отношение «больше» (или «меньше»), которое является отношением порядка, так как оно антисимметрично и транзитивно.

4. Множество Q+ упорядочено

Слайд 69

5. Множество Q+ плотно, т.е. между любыми двумя различными числами а

5. Множество Q+ плотно, т.е. между любыми двумя различными числами а

и b из Q+ заключено бесконечно много чисел этого же множества

6. Множество Q+ замкнуто относительно четырех арифметических операций
т.е. сумма, разность, произведение, частное (кроме частного при делении на 0, которое не имеет смысла) любых двух положительных рациональных чисел является положительным рациональным числом.

Слайд 70

Основные задачи на дроби 1.Нахождение дроби от числа

Основные задачи на дроби

1.Нахождение дроби от числа

Слайд 71

2.Нахождение числа по данному значению дроби

2.Нахождение числа по данному значению дроби

Слайд 72

3.Нахождение отношения двух чисел В классе 25 учеников. 10 учеников ходили

3.Нахождение отношения двух чисел

В классе 25 учеников. 10 учеников ходили в

кино. Какую часть всех учеников класса составляют ученики, ходившие в кино?
Слайд 73

Проценты Чтобы проценты выразить дробью, нужно число процентов разделить на 100

Проценты

Чтобы проценты выразить дробью, нужно число процентов разделить на 100 и

отбросить знак %.

Чтобы число выразить в процентах, нужно число умножить на 100 и приписать знак %.

Слайд 74

Основные задачи на проценты В классе 25 учеников. 40 % учащихся

Основные задачи на проценты

В классе 25 учеников. 40 % учащихся класса

ходили в кино. Сколько учеников ходили в кино?

25 · 40 % = 25 · 0,4 = 10 (уч.)

1.Нахождение процентов от числа

Слайд 75

10 учеников класса ходили в кино, что составляет 40 % всех

10 учеников класса ходили в кино, что составляет 40 % всех

учащихся класса. Сколько всего учеников в классе?

2.Нахождение числа по данному значению процентов

10 : 40% = 10 : 0,4= 100 : 4 = 25 (уч.)

Слайд 76

3.Нахождение процентного отношения двух чисел В классе 25 учеников. 10 учеников

3.Нахождение процентного отношения двух чисел

В классе 25 учеников. 10 учеников ходили

в кино. Сколько процентов всех учеников класса составляют ученики, ходившие в кино?
Слайд 77

Множество положительных рациональных чисел как расширение множества натуральных чисел Условия расширения:

Множество положительных рациональных чисел
как расширение множества натуральных чисел

Условия расширения:
1. N ⊂

Q+

2. Согласованность операций,
т.е. результаты арифметических действий, произведенных по правилам, существующим для натуральных чисел, должны совпадать с результатами действий над ними, но выполненных по правилам, сформулированным для положительных рациональных чисел.

Слайд 78

3. Выполнимость в Q+ операции, не всегда осуществимой в N Деление,

3. Выполнимость в Q+ операции, не всегда осуществимой в N

Деление,

которое не всегда выполняется во множестве N, во множестве Q+ выполняется всегда
Слайд 79

Упражнение Решить уравнение, используя зависимость между компонентами и результатами действий:

Упражнение
Решить уравнение, используя зависимость между компонентами и результатами действий:

Слайд 80

Десятичные дроби

Десятичные дроби

Слайд 81

Примеры:

Примеры:

Слайд 82

Утверждение: Если к десятичной дроби А,an-1 ... a0 приписать справа любое

Утверждение: Если к десятичной дроби А,an-1 ... a0 приписать справа любое

число нулей, то получится десятичная дробь, равная данной, т.е.
А,an-1 ... a0 = А,an-1 ... a000…0
Слайд 83

АРИФМЕТИЧЕСКИЕ ДЕЙСТВИЯ НАД ДЕСЯТИЧНЫМИ ДРОБЯМИ Сложение и вычитание

АРИФМЕТИЧЕСКИЕ ДЕЙСТВИЯ НАД ДЕСЯТИЧНЫМИ ДРОБЯМИ

Сложение и вычитание

Слайд 84

Умножение Примеры: 1) 5,426·102 = 542,6 2) 5,42·103 = 5420

Умножение

Примеры: 1) 5,426·102 = 542,6

2) 5,42·103 = 5420

Слайд 85

24,48 : 1,2 = 244,8 : 12 = 20,4 Примеры: 1)

24,48 : 1,2 = 244,8 : 12 = 20,4

Примеры: 1)


24
4

2

0,

8

4

48
0

Деление

2) 542,6 : 102 = 5,426

3) 5,4 : 103 = 0,0054

Слайд 86

ПЕРЕВОД ОБЫКНОВЕННЫХ ДРОБЕЙ В ДЕСЯТИЧНЫЕ И ДЕСЯТИЧНЫХ – В ОБЫКНОВЕННЫЕ

ПЕРЕВОД ОБЫКНОВЕННЫХ ДРОБЕЙ В ДЕСЯТИЧНЫЕ
И ДЕСЯТИЧНЫХ – В ОБЫКНОВЕННЫЕ

Слайд 87

? Чтобы перевести обыкновенную дробь в десятичную, нужно разделить числитель на знаменатель

?

Чтобы перевести обыкновенную дробь в десятичную, нужно разделить числитель на

знаменатель
Слайд 88

Слайд 89

Примеры: 1) 0,04375

Примеры: 1)

0,04375

Слайд 90

- дробь нельзя превратить в конечную десятичную 0,75 260 = 22 · 5 · 13

- дробь нельзя превратить в конечную десятичную

0,75

260 = 22

· 5 · 13
Слайд 91

Упражнения

Упражнения

Слайд 92

Слайд 93

Слайд 94

БЕСКОНЕЧНЫЕ ДЕСЯТИЧНЫЕ ПЕРИОДИЧЕСКИЕ ДРОБИ 1,42857141… = = 1,(42857141) Пример 1

БЕСКОНЕЧНЫЕ ДЕСЯТИЧНЫЕ ПЕРИОДИЧЕСКИЕ ДРОБИ

1,42857141… =
= 1,(42857141)

Пример 1

Слайд 95

2,8181… = = 2,(81) Пример 2

2,8181… =
= 2,(81)

Пример 2

Слайд 96

4,4166… = = 4,41(66) Пример 3

4,4166… =
= 4,41(66)

Пример 3

Слайд 97

Пример 4 0,25 = 0,250000…. = 0,25(0) Дробь называется периодической, если

Пример 4

0,25 = 0,250000…. = 0,25(0)

Дробь называется периодической, если начиная с

некоторой цифры, она образуется бесконечным повторением одной и той же цифры или группы цифр. Повторяющуюся группу цифр заключают в скобки и называют периодом этой дроби.

Каждое положительное рациональное число можно представить в виде бесконечной десятичной периодической дроби.

Слайд 98

Если период следует сразу после запятой, то такую дробь называют чисто

Если период следует сразу после запятой, то такую дробь называют чисто

периодической.
Если перед периодом стоят один или несколько знаков, то дробь - смешанная периодическая
Слайд 99

Чисто периодическая бесконечная десятичная дробь, меньше единицы, равна такой обыкновенной дроби,

Чисто периодическая бесконечная десятичная дробь, меньше единицы, равна такой обыкновенной дроби,

числитель которой равен периоду, а знаменатель состоит из стольких девяток, сколько цифр в периоде дроби

Преобразование бесконечной периодической дроби в обыкновенную

Пример: 5,33… = 5,(3) =

Слайд 100

Смешанная периодическая дробь, меньше единицы, равна такой обыкновенной дроби, числитель которой

Смешанная периодическая дробь, меньше единицы, равна такой обыкновенной дроби, числитель которой

равен разности между числом, записанным цифрами, стоящими до начала второго периода, и числом, записанным цифрами, стоящими до начала первого периода; знаменатель состоит из такого числа девяток, сколько цифр в периоде, и такого числа нулей, сколько цифр стоит до начала первого периода

К периодическим десятичным дробям можно отнести все конечные десятичные дроби, как дроби, имеющие в периоде число 0.

Слайд 101