Что такое натуральное число. Натуральные числа
Простейшее число — это натуральное число . Их используют в повседневной жизни для подсчета предметов, т.е. для вычисления их количества и порядка.
Что такое натуральное число: натуральными числами называют числа, которые используются для подсчета предметов либо для указывания порядкового номера любого предмета из всех однородных предметов.
Натуральные числа - это числа, начиная с единицы. Они образуются естественным образом при счёте. Например, 1,2,3,4,5... - первые натуральные числа.
Наименьшее натуральное число - один. Наибольшего натурального числа не существует. При счёте число ноль не используют, поэтому ноль натуральное число.
Натуральный ряд чисел - это последовательность всех натуральных чисел. Запись натуральных чисел:
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 ...
В натуральном ряду каждое число больше предыдущего на единицу.
Сколько чисел в натуральном ряду? Натуральный ряд бесконечен, самого большого натурального числа не существует.
Десятичной так как 10 единиц всякого разряда образуют 1 единицу старшего разряда. Позиционной так как значение цифры зависит от её места в числе, т.е. от разряда, где она записана.
Классы натуральных чисел.
Всякое натуральное число возможно написать при помощи 10-ти арабских цифр:
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
Для чтения натуральных чисел их разбивают, начиная справа, на группы по 3 цифры в каждой. 3 первые цифры справа - это класс единиц, 3 следующие - это класс тысяч, далее классы миллионов, миллиардов и так далее. Каждая из цифр класса называется его разрядом .
Сравнение натуральных чисел.
Из 2-х натуральных чисел меньше то число, которое при счете называется ранее. Например , число 7 меньше 11 (записывают так: 7 < 11 ). Когда одно число больше второго, это записывают так: 386 > 99 .
Таблица разрядов и классов чисел.
|
1-й класс единицы |
1-й разряд единицы 2-й разряд десятки 3-й разряд сотни |
|
2-й класс тысячи |
1-й разряд единицы тысяч 2-й разряд десятки тысяч 3-й разряд сотни тысяч |
|
3-й класс миллионы |
1-й разряд единицы миллионов 2-й разряд десятки миллионов 3-й разряд сотни миллионов |
|
4-й класс миллиарды |
1-й разряд единицы миллиардов 2-й разряд десятки миллиардов 3-й разряд сотни миллиардов |
|
Числа от 5-го класса и выше относятся к большим числам. Единицы 5-го класса — триллионы, 6-го класса — квадриллионы, 7-го класса — квинтиллионы, 8-го класса — секстиллионы, 9-го класса — ептиллионы. Основные свойства натуральных чисел.
Действия над натуральными числами. 4. Деление натуральных чисел - операция, обратная операции умножения. Если b ∙ с = а , то
Формулы для деления: а: 1 = a a: a = 1, a ≠ 0 0: a = 0, a ≠ 0 (а ∙ b) : c = (a:c) ∙ b (а ∙ b) : c = (b:c) ∙ a Числовые выражения и числовые равенства. Запись, где числа соединяются знаками действий, является числовым выражением . Например, 10∙3+4; (60-2∙5):10. Записи, где знаком равенства объединены 2 числовых выражения, является числовыми равенствами . У равенства есть левая и правая части. Порядок выполнения арифметических действий. Сложение и вычитание чисел - это действия первой степени, а умножение и деление - это действия второй степени. Когда числовое выражение состоит из действий только одной степени, то их выполняют последовательно слева направо. Когда выражения состоят из действия только первой и второй степени, то сначала выполняют действия второй степени, а потом - действия первой степени. Когда в выражении есть скобки - сначала выполняют действия в скобках. Например, 36:(10-4)+3∙5= 36:6+15 = 6+15 = 21. |
Натуральные числа — одно из старейших математических понятий.
В далёком прошлом люди не знали чисел и, когда им требовалось пересчитать предметы (животных, рыбу и т.д.), они делали это не так, как мы сейчас.
Количество предметов сравнивали с частями тела, например, с пальцами на руке и говорили: «У меня столько же орехов, сколько пальцев на руке».
Со временем люди поняли, что пять орехов, пять коз и пять зайцев обладают общим свойством — их количество равно пяти.
Запомните!
Натуральные числа — это числа, начиная с 1 , получаемые при счете предметов.
1, 2, 3, 4, 5…
Наименьшее натуральное число — 1 .
Наибольшего натурального числа не существует.
При счёте число ноль не используется. Поэтому ноль не считается натуральным числом.
Записывать числа люди научились гораздо позже, чем считать. Раньше всего они стали изображать единицу одной палочкой, потом двумя палочками — число 2 , тремя — число 3 .
| — 1, || — 2, ||| — 3, ||||| — 5 …
Затем появились и особые знаки для обозначения чисел — предшественники современных цифр. Цифры, которыми мы пользуемся для записи чисел, родились в Индии примерно 1 500 лет назад. В Европу их привезли арабы, поэтому их называют арабскими цифрами .
Всего цифр десять: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 . С помощью этих цифр можно записать любое натуральное число.
Запомните!
Натуральный ряд — это последовательность всех натуральных чисел:
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 …
В натуральном ряду каждое число больше предыдущего на 1 .
Натуральный ряд бесконечен, наибольшего натурального числа в нём не существует.
Систему счёта (счисления), который мы пользуемся, называют десятичной позиционной .
Десятичной потому, что 10 единиц каждого разряда образуют 1 единицу старшего разряда. Позиционной потому, что значение цифры зависит от её места в записи числа, то есть от разряда, в котором она записана.
Важно!
Следующие за миллиардом классы названы в соответствии с латинскими наименованиями чисел. Каждая следующая единица содержит тысячу предыдущих.
- 1 000 миллиардов = 1 000 000 000 000 = 1 триллион («три» — по латыни «три»)
- 1 000 триллионов = 1 000 000 000 000 000 = 1 квадриллион («квадра» — по латыни «четыре»)
- 1 000 квадриллионов = 1 000 000 000 000 000 000 = 1 квинтиллион («квинта» — по латыни «пять»)
Однако, физики нашли число, которое превосходит количество всех атомов (мельчайших частиц вещества) во всей Вселенной.
Это число получило специальное название — гугол . Гугол — число, у которого 100 нулей.
В математике существует несколько различных множеств чисел: действительные, комплексные, целые, рациональные, иррациональные, … В нашей повседневной жизни мы чаще всего используем натуральные числа, так как мы сталкиваемся с ними при счете и при поиске, обозначении количества предметов.
Вконтакте
Какие числа называются натуральными
Из десяти цифр можно записать абсолютно любую существующую сумму классов и разрядов. Натуральными значениями считаются те, которые используются :
- При счете каких-либо предметов (первый, второй, третий, … пятый, … десятый).
- При обозначении количества предметов (один, два, три…)
N значения всегда целые и положительные. Наибольшего N не существует, так как множество целых значений не ограничено.
Внимание! Натуральные числа получаются при счете предметов или при обозначении их количества.
Абсолютно любое число может быть разложено и представлено в виде разрядных слагаемых, например: 8.346.809=8 миллионов+346 тысяч+809 единиц.
Множество N
Множество N находится в множестве действительных, целых и положительных . На схеме множеств они бы находились друг в друге, так как множество натуральных является их частью.
Множество натуральных чисел обозначается буквой N. Это множество имеет начало, но не имеет конца.
Еще существует расширенное множество N, где включается нуль.
Наименьшее натуральное число
В большинстве математических школ наименьшим значением N считается единица , так как отсутствие предметов считается пустотой.
Но в иностранных математических школах, например во французской, считается натуральным. Наличие в ряде нуля облегчает доказательство некоторых теорем .
Ряд значений N, включающий в себя нуль, называется расширенным и обозначается символом N0 (нулевой индекс).
Ряд натуральных чисел
N ряд – это последовательность всех N совокупностей цифр. Эта последовательность не имеет конца.
Особенность натурального ряда заключается в том, что последующее число будет отличаться на единицу от предыдущего, то есть возрастать. Но значения не могут быть отрицательными .
Внимание! Для удобства счета существуют классы и разряды:
- Единицы (1, 2, 3),
- Десятки (10, 20, 30),
- Сотни (100, 200, 300),
- Тысячи (1000, 2000, 3000),
- Десятки тысяч (30.000),
- Сотни тысяч (800.000),
- Миллионы (4000000) и т.д.
Все N
Все N находятся во множестве действительных, целых, неотрицательных значений. Они являются их составной частью .
Эти значения уходят в бесконечность, они могут принадлежать классам миллионов, миллиардов, квинтиллионов и т.д.
Например:
- Пять яблок, три котенка,
- Десять рублей, тридцать карандашей,
- Сто килограммов, триста книг,
- Миллион звезд, три миллиона человек и т.д.
Последовательность в N
В разных математических школах можно встретить два интервала, которым принадлежит последовательность N:
от нуля до плюс бесконечности, включая концы, и от единицы до плюс бесконечности, включая концы, то есть все положительные целые ответы .
N совокупности цифр могут быть как четными, так и не четными. Рассмотрим понятие нечетности.
Нечетные (любые нечетные оканчиваются на цифры 1, 3, 5, 7, 9.) при на два имеют остаток. Например, 7:2=3,5, 11:2=5,5, 23:2=11,5.
Что значит четные N
Любые четные суммы классов оканчиваются на цифры: 0, 2, 4, 6, 8. При делении четных N на 2, остатка не будет, то есть в результате получается целый ответ. Например, 50:2=25, 100:2=50, 3456:2=1728.
Важно! Числовой ряд из N не может состоять только из четных или нечетных значений, так как они должны чередоваться: за четным всегда идет нечетное, за ним снова четное и т.д.
Свойства N
Как и все другие множества, N обладают своими собственными, особыми свойствами. Рассмотрим свойства N ряда (не расширенного).
- Значение, которое является самым маленьким и которое не следует ни за каким другим – это единица.
- N представляют собой последовательность, то есть одно натуральное значение следует за другим (кроме единицы – оно первое).
- Когда мы производим вычислительные операции над N суммами разрядов и классов (складываем, умножаем), то в ответе всегда получается натуральное значение.
- При вычислениях можно использовать перестановку и сочетание.
- Каждое последующее значение не может быть меньше предыдущего. Также в N ряде будет действовать такой закон: если число А меньше В, то в числовом ряде всегда найдется С, для которого справедливо равенство: А+С=В.
- Если взять два натуральных выражения, например А и В, то для них будет справедливо одно из выражений: А=В, А больше В, А меньше В.
- Если А меньше В, а В меньше С, то отсюда следует, что А меньше С .
- Если А меньше В, то следует, что: если прибавить к ним одно и то же выражение (С), то А+С меньше В+С. Также справедливо, что если эти значения умножить на С, то АС меньше АВ.
- Если В больше А, но меньше С, то справедливо: В-А меньше С-А.
Внимание! Все вышеперечисленные неравенства действительны и в обратном направлении.
Как называются компоненты умножения
Во многих простых и даже сложных задачах нахождение ответа зависит от умения школьников .
Для того, чтобы быстро и правильно умножать и уметь решать обратные задачи, необходимо знать компоненты умножения.
15. 10=150. В данном выражении 15 и 10 являются множителями , а 150 – произведением.
Умножение обладает свойствами, которые необходимы при решении задач, уравнений и неравенств:
- От перестановки множителей конечное произведение не изменится.
- Чтобы найти неизвестный множитель, надо произведение разделить на известный множитель (справедливо для всех множителей).
Например: 15. Х=150. Разделим произведение на известный множитель. 150:15=10. Сделаем проверку. 15. 10=150. По такому принципу решаются даже сложные линейные уравнения (если упростить их).
Важно! Произведение может состоять не только из двух множителей. Например: 840=2. 5. 7. 3. 4
Что такое натуральные числа в математике?
Разряды и классы натуральных чисел
Вывод
Подведем итоги. N используются при счете или обозначении количества предметов. Ряд натуральных совокупностей цифр бесконечен, но он включает в себя только целые и положительные суммы разрядов и классов. Умножение тоже необходимо для того, чтобы считать предметы , а также для решения задач, уравнений и различных неравенств.
Математика выделилась из общей философии примерно в шестом веке до н. э., и с этого момента началось ее победное шествие по миру. Каждый этап развития вносил что-то новое - элементарный счет эволюционировал, преображался в дифференциальное и интегральное исчисление, сменялись века, формулы становились все запутаннее, и настал тот момент, когда «началась самая сложная математика - из нее исчезли все числа». Но что же лежало в основе?
Начало начал
Натуральные числа появились наравне с первыми математическими операциями. Раз корешок, два корешок, три корешок… Появились они благодаря индийским ученым, которые вывели первую позиционную
Слово «позиционность» означает, что расположение каждой цифры в числе строго определено и соответствует своему разряду. Например, числа 784 и 487 - цифры одни и те же, но числа не являются равносильными, так как первое включает в себя 7 сотен, тогда как второе - только 4. Нововведение индийцев подхватили арабы, которые довели числа до того вида, который мы знаем сейчас.
В древности числам придавалось мистическое значение, Пифагор полагал, что число лежит в основе сотворения мира наравне с основными стихиями - огнем, водой, землей, воздухом. Если рассматривать все лишь с математической стороны, то что такое натуральное число? Поле натуральных чисел обозначается как N и представляет собой бесконечный ряд из чисел, которые являются целыми и положительными: 1, 2, 3, … + ∞. Ноль исключается. Используется в основном для подсчета предметов и указания порядка.
Что такое в математике? Аксиомы Пеано
Поле N является базовым, на которое опирается элементарная математика. С течением времени выделяли поля целых, рациональных,
Работы итальянского математика Джузеппе Пеано сделали возможной дальнейшую структуризацию арифметики, добились ее формальности и подготовили почву для дальнейших выводов, которые выходили за рамки области поля N.
Что такое натуральное число, было выяснено ранее простым языком, ниже будет рассмотрено математическое определение на базе аксиом Пеано.
- Единица считается натуральным числом.
- Число, которое идет за натуральным числом, является натуральным.
- Перед единицей нет никакого натурального числа.
- Если число b следует как за числом c, так и за числом d, то c=d.
- Аксиома индукции, которая в свою очередь показывает, что такое натуральное число: если некоторое утверждение, которое зависит от параметра, верно для числа 1, то положим, что оно работает и для числа n из поля натуральных чисел N. Тогда утверждение верно и для n=1 из поля натуральных чисел N.
Основные операции для поля натуральных чисел
Так как поле N стало первым для математических расчетов, то именно к нему относятся как области определения, так и области значений ряда операций ниже. Они бывают замкнутыми и нет. Основным различием является то, что замкнутые операции гарантированно оставляют результат в рамках множества N вне зависимости от того, какие числа задействованы. Достаточно того, что они натуральные. Исход остальных численных взаимодействий уже не столь однозначен и напрямую зависит от того, что за числа участвуют в выражении, так как он может противоречить основному определению. Итак, замкнутые операции:
- сложение - x + y = z, где x, y, z включены в поле N;
- умножение - x * y = z, где x, y, z включены в поле N;
- возведение в степень - x y , где x, y включены в поле N.
Остальные операции, итог которых может не существовать в контексте определения "что такое натуральное число", следующие:
Свойства чисел, принадлежащих полю N
Все дальнейшие математические рассуждения будут основываться на следующих свойствах, самых тривиальных, но от этого не менее важных.
- Переместительное свойство сложения - x + y = y + x, где числа x, y включены в поле N. Или всем известное "от перемены мест слагаемых сумма не меняется".
- Переместительное свойство умножения - x * y = y * x, где числа x, y включены в поле N.
- Сочетательное свойство сложения - (x + y) + z = x + (y + z), где x, y, z включены в поле N.
- Сочетательное свойство умножения - (x * y) * z = x * (y * z), где числа x, y, z включены в поле N.
- распределительное свойство - x (y + z) = x * y + x * z, где числа x, y, z включены в поле N.
Таблица Пифагора
Одним из первых шагов в познании школьниками всей структуры элементарной математики после того, как они уяснили для себя, какие числа называются натуральными, является таблица Пифагора. Ее можно рассматривать не только с точки зрения науки, но и как ценнейший научный памятник.
Данная таблица умножения претерпела с течением времени ряд изменений: из нее убрали ноль, а числа от 1 до 10 обозначают сами себя, без учета порядков (сотни, тысячи...). Она представляет собой таблицу, в которой заглавия строк и столбцов - числа, а содержимое ячеек их пересечения равно их же произведению.
В практике обучения последних десятилетий наблюдалась необходимость заучивания таблицы Пифагора "по порядку", то есть сначала шло зазубривание. Умножение на 1 исключалось, так как результат был равен 1 или большему множителю. Между тем в таблице невооруженным взглядом можно заметить закономерность: произведение чисел растет на один шаг, который равен заглавию строки. Таким образом, второй множитель показывает нам, сколько раз нужно взять первый, дабы получить искомое произведение. Данная система не в пример удобнее той, что практиковалась в средние века: даже понимая, что такое натуральное число и насколько оно тривиально, люди умудрялись осложнять себе повседневный счет, пользуясь системой, которая базировалась на степенях двойки.
Подмножество как колыбель математики
На данный момент поле натуральных чисел N рассматривается лишь как одно из подмножеств комплексных чисел, но это не делает их менее ценными в науке. Натуральное число - первое, что познает ребенок, изучая себя и окружающий мир. Раз пальчик, два пальчик... Благодаря ему у человека формируется логическое мышление, а также умение определять причину и выводить следствие, подготавливая почву для больших открытий.
Числа - это абстрактное понятие. Они являются количественной характеристикой объектов и бывают действительные, рациональные, отрицательные, целые и дробные, а также натуральные.
Натуральный ряд обычно используют при счёте, в котором естественным образом возникают обозначения количества. Знакомство со счётом начинается в самом раннем детстве. Какой малыш избежал смешных считалок, в которых как раз использовались элементы натурального счёта? "Раз, два, три, четыре, пять... Вышел зайчик погулять!" или "1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, царь решил меня повесить..."
Для любого натурального числа можно найти другое, большее его. Это множество принято обозначать буквой N и следует считать бесконечным в сторону возрастания. А вот начало у этого множество есть - это единица. Хотя существуют французские натуральные числа, в множество которых входит также и ноль. Но основными отличительными чертами и того, и другого множества является тот факт, что в них не входят ни дробные, ни отрицательные числа.
Потребность в пересчёте самых разных предметов возникла ещё в доисторические времена. Тогда предположительно сформировалось понятие «натуральные числа». Его формирование происходило на протяжении всего процесса изменения мировоззрения человека, развития науки и техники.
Однако не могли ещё мыслить абстрактно. Им сложно было уяснить, в чём заключается общность понятий «три охотника» или «три дерева». Поэтому при указании количества людей использовалось одно определение, а при указании того же количества предметов другого рода - совершенно другое определение.
Причём был чрезвычайно коротким. В нём присутствовали лишь числа 1 и 2, а заканчивался счёт понятием «много», «стадо», «толпа», «куча».
Позднее сформировался более прогрессивный счёт, уже более широкий. Интересен тот факт, что существовало всего два числа - 1 и 2, а следующие числа получались уже добавлением.
Примером этому послужили дошедшие до нас сведения о числовом ряде австралийского племени У них 1 обозначало слово «Энза», а 2 - слово «петчевал». Число 3 поэтому звучало как «петчевал-Энза», а 4 - уже как «петчевал-петчевал».
Большинство народов эталоном счёта признавали пальцы. Далее развитие абстрактного понятия «натуральные числа» пошло по пути использования зарубок на палочке. И тут встала необходимость обозначения десятка другим знаком. Древние люди наши выход - стали использовать другую палочку, на которой делались зарубки, обозначающие десятки.
Возможности в воспроизведении чисел чрезвычайно расширились с появлением письменности. Поначалу числа изображались чёрточками на глиняных табличках или папирусе, но постепенно стали использоваться другие значки для записи Так появились римские цифры.
Значительно позднее появились которые открыли возможность записи чисел сравнительно небольшим набором символов. Сегодня не составляет особого труда записать столь громадные числа, как расстояние между планетами и количество звёзд. Стоит только научиться пользоваться степенями.
Евклид в 3 веке до нашей эры в книге «Начала» устанавливает бесконечность числового множества А Архимед в «Псамите» раскрывает принципы для построения названий сколь угодно крупных чисел. Почти до середины 19 века перед людьми не вставала необходимость чёткой формулировки понятия «натуральные числа». Определение потребовалось с появлением аксиоматического математического метода.
И в 70-х годах 19 века сформулировал чёткое определение натуральных чисел, основанное на понятии множества. И вот сегодня мы уже знаем, что натуральные числа - это все целые числа, начиная от 1 и до бесконечности. Маленькие дети, делая свой первый шаг в знакомстве с царицей всех наук - математикой - начинают изучать именно эти числа.