一、定义
若是一个数x可以被写成p/q形式,此中p和q是整数,且q≠0,那个数x被称为是“有理数rational number”。
从定义中能够看出,有理数就是能被写成分数且分母不是0的数。如3、-5、1/8、-3/4、0等都是有理数。
全体有理数构成有理数集,用符号Q暗示。
有理数集Q很难用“清单形式”写出来,只能用“构造式”来表达:
Q = { x | x = p/q, p∈Z, q∈Z, q ≠ 0 },此中Z是整数集。
二、特征:有理数具备3大特征,即无限性、有序性和浓密性。
无限性:有理数集Q是无限的,此中有无限多个元素。
有序性:给定肆意两个差别的有理数a和b,总能够确定那一个大,那一个小。并且,若是b>a,c>b,则c>a。
浓密性:有理数处处浓密,也就是说在肆意两个差别的有理数a和b(a < c)之间,老是存在至少一个有理数c(a < c < b)。从而,在肆意两个差别的有理数之间,存在着无限多个其它的有理数。
例1:若何证明有理数的浓密性?设:a和b都是有理数,且a < b;
取a和b的均匀值c,c = (a + b )/2。因为a和b都是有理数,所以c也必然是有理数,且 a < c < b;
取a和c的均匀值d,同上能够得出a < d < c;
如斯类推,能够证明a和b之间存在着无限多隔有理数;
所以,有理数是处处浓密的。
三、整数与运算律: 1、封锁性(Closure Property)对加法、减法、乘法和除法运算,有理数数遵守封锁性:两个或多个有理数之和必然也是有理数数;两个或多个有理数数之差也必然是有理数数;两个或多个有理数之积必然也是有理数;两个有理数相除,若是除数非0,成果必然是有理数。
除数为0是什么成果?需要指出的是,若是除数为0,除法运算无意义,得不到任何成果。
有时把除数为0的除法成果称为无限大,即a/0 = ∞,但那其实不意味着那一运算有意义。∞ 只是一个符号,其意义是当除数趋于0而被除数非0时,商的绝对值能够大于任何有限的实数(包罗有理数和无理数)。
2、连系性(Associative Property):对加法和乘法运算,有理数遵守连系性:
a+(b+c)=(a+b)+c
ax( bxc ) = ( axb ) x c
对减法和除法运算,有理数不遵守连系性:
(b-c)≠(a-b)-ca÷(b÷c)≠(a÷b)÷c
3、交换性(Commutative Property):对加法和乘法运算,有理数遵守交换性:
x + y = y + x
a x b = b x a
对减法和除法运算,有理数不遵守交换性:
x-y ≠ y-x
a÷b ≠ b÷a
4、分配性(Distributive Property):对加法运算,有理数遵守乘法分配性:
ax(b+c) = ab+ac
对减法运算,有理数遵守乘法分配性:
ax(b-c) = ab-ac
有理数加法乘法减法除法交换性a + b = b + aa × b = b × aa – b ≠ b – aa ÷ b ≠ b ÷ a连系性a+(b+c)=(a+b)+ca×(b×c)=(a×b)×c(a–b)–c ≠ a–(b–c)(a ÷ b) ÷ c ≠ a ÷ (b ÷ c)单元元a + 0 = a = 0 + aa × 1 = a = 1 × aa – 0 = a ≠ 0 – aa ÷ 1 = a ≠ 1 ÷ a封锁性a + b ∈ Qa × b ∈ Qa – b ∈ Qa ÷ b ∈Q,b≠0分配性a × (b + c) = a × b + a × ca × (b − c) = a × b − a × c四、需要进一步思虑的问题:从有理数的定义能够得出,所有的有理数都能够写成分数p/q,q ≠ 0 的形式。而分数能够写成有限的十进位小数或无限轮回的十进位小数,即:
3/4=0.75,有限的十进位小数。
1/3=0.333333.....,无限轮回的十进位小数。
有理数也能够写成一个有限的连分数(Continued Fraction),连分数是一种特殊的繁分数。
从有理数能够引出分数、连分数、繁分数的概念。