无理数包括什么数(有理数和无理数包括哪些)
实数的概念:有理数和无理数,统称为实数,即实数包括有理数和无理数。
实数的分类:
有理数与无理数的区别:.有理数是有限小数或无限循环小数。而无理数是无限不循环小数。所有的有理数都能写成分数的形式,整数可以看成分母是1的分数,而无理数不能写成分数的形式。
初中阶段所学的无理数主要包含以下几种:
1、特殊意义的数,如圆周率π及含有π的一些数。
2、开方开不尽的数的方根。
3、特殊结构的无限不循环小数,如2.010010001…
无理数必须同时满足“无限”和“不循环”这两个条件,不要误以为除不尽的数也是无理数,例如22/7,它除不尽,但它是循环小数,所以它不是无理数。
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比较两个实数的大小的常用方法:
1、利用数轴,在数轴上表示的数,右边的数总比左边的数大。
2、用估算的方法,求出无理数的近似值,或利用计算器计算出无理数的近似值,再比较两数的大小。
除以上方法,还有平方法、倒数法、比商法等。
要去掉绝对值符号,必须考虑绝对值内的数或式的符号
对于实数的运算:
1、要熟练的把有理数的运算律和运算法则准确的运用到实数预算中。
2、涉及无理数的计算,会根据问题的要求,取其近似值再计算,注意取各无理数的近似值时,要比最后结果要求的精确度多保留一位。
求无理数整数部分的方法:要确定无理数根号m的整数部分,先要找到根号m在哪两个连续整数之间,找出m在哪两个连续的完全平方数之间,再求这两个完全平方数的算术平方根,根据最小的算术平方根就是根号m的整数部分。而小数部分则可以表示为根号m减去整数部分的形式。
有理数集和无理数集都是无限集,不太正式地说,有限集就是能与有限个自然数一一对应的集合,不是有限集的集合称为无限集。而无限集也有不同,能和自然数集一一对应的无限集称为可数集,不是可数集的无限集称为不可数集,而有理数集就是可数集,无理数集是不可数集,所以说无理数比有理数“多”是有一定道理的,但这不是正式的数学语言。
事实确实如此,但无理数并非只是比有理数多,而是无理数比有理数多得多,如果把数轴上(某一段)有理数组成的点集中在一起最终它们的长度为零,而同在这一段无理数组成点的长度则为其线段的长度,可以想像无理数比有理数多多少!
为什么会讨论有理数和无理数谁多?
数学是严谨的,无理数总量比有理数多是经过数学严格证明的,并非只是臆想(证明不列出,有兴趣去网上找)。为什么要讨论有理数和无理数谁的个数多?有什么意义?
数学上的许多研究一开始并非只是为了现实意义,更多是为了搞清楚数学本质。
“集合”这一概念是数学中非常重要的,我们所学的函数这一概念离不开这一概念的,如果不把集合研究透是很容易出现问题的,特别是它的数量问题一直是数学家头疼的,而最为头疼的就数无数个或无穷多个,这对于之前来说这一概念非常模糊的,甚至有人认为根本没有讨论的意义,直到狄利克雷函数的出现让一切成为必须迫切解决的事情,不能再回避。下面说说狄利克雷函数:
实数域上的狄利克雷(Dirichlet)函数表示为:
(k,j为整数)也可以简单地表示分段函数的形式D(x)= 0(x是无理数)或1(x是有理数)。
可以证明狄利克雷是可积的(证明不再列出,网上有证明),但其积分是多少没谁说得清楚,因为当时没人知道无理数和有理数的点各自组成线段长是多少。
任何一个有理数+圆周率就组成了一个无理数
“门前大桥下,游过一群鸭,
快来快来数一数,二四六七八,
咕嘎咕嘎,真呀真多呀,
数不清到底有多少鸭,
数不清到底有多少鸭~~~”
一首好听的儿歌送给你们,
带着大家重回美好的童年。
楠哥的童年不幸福,
有时候被爹打,有时候被娘打,
还有时候被爹娘男女混合双打,
但不管怎样,
楠哥我都清晰的记着这首儿歌
带给我的最初的关于数的启蒙,
也似乎是从这首儿歌开始我有了对数字的认识。
有理数在很久很久以前,
我们的老祖先还只能用树叶遮挡着羞羞的部分,更还不会种地,
过着群居生活,靠着狩猎为生。
每天睡醒的第一件事考虑的就是:
今天该吃什么。
咱们说‘今天吃什么’,是选择恐惧症犯了。
祖先们可是得拿着木棍子和石头块子实打实地去追动物,
不卖力气那今天可就得挨饿了。
打到猎物之后,祖先们开始大口吃肉,
有一天一个人发现打到1头羊和3头羊是不一样的,
(当然他们那时候没有1和3的概念)
1头羊吃不饱,3头羊吃的撑。
慢慢地、慢慢地,
为了区分多少的不同,
人们对数逐渐有了概念。
这就是整数的来源,很富有生活气息,
可以说整数的概念的形成丝毫不亚于人类发现火的意义。
德国数学家利奥波德·克罗内克曾说过:
“上帝创造了整数,其他一切都由人制造”。
这揭示了整数所产生的内在必然性以及自然性。
又有一天,
祖先们只打回来了1头羊,
但是有3户人家,
这该怎么分呢、分完了怎么记下来呢?
分数应运而生。
正是因为分割食物这样的生活实际需要,才产生了分数。
上小学的时候,老师告诉我:
1、2、3……这种是整数,1/2、1/3、1/4这种形式的是分数。
但是我一直不明白为啥要区分整数和分数?
那时候的楠哥很单纯,
也不敢说也不敢问,
只是乖乖把老师说的话都记住了。
现在明白了:
数字不是冰冷的,是活生生的,充满烟火气的,是劳动人民经过实践生活发明的。
整数和分数合在一起,我们就统称为有理数。
无限循环小数都可以表示成分数,所以它也属于有理数。
来看一个不太严谨的计算:
0.6767……化成分数等于几?
无理数毕达哥拉斯,古希腊数学家、哲学家。
在他把数的计算运用的登峰造极、炉火纯青之后,
有一天吃饱了躺在床上,望着天花板冥思:
难道我的一生就这样了吗?
我可是年轻有为好青年。
对,我要用数改变世界、用数解释世界。
‘万物皆数(整数和分数),数的元素就是万物的元素,世界是由数组成的,世界上的一切没有不可以用数来表示的,数本身就是世界的秩序。’
有一次在毕达哥拉斯给弟子们上课的时候,又提出了这个观点。
一个叫作希帕索斯的愣头青小伙子向老师提出了一个惊人的问题:
‘若正方形的边长为1,则对角线的长不是一个有理数’。
这一发现使得毕氏学派万分惶恐,
认为这将大大动摇他们的学术统治地位,下令立马封锁消息。
毕达哥拉斯的一众子弟更是不干了,
就好像现在的脑残粉见到自己偶像被骂了一样。
一个个磨刀霍霍,誓要把他置于死地。
这还得了,希帕索斯你这是掘我毕氏学派的坟墓呀,
是可忍孰不可忍。
希帕索斯一看形势不妙,
三十六计走为上,
为了逃命,被迫流亡海外。
不幸的是,在船上遇见了毕氏学派的学生,
最终被投入大海,葬身鱼腹。
希帕索斯 -----发现无理数第一人
科学的发展从来不是风平浪静、一帆风顺的。
历史注定要在曲折中前进,
但真理永远不会被掩盖,
即使黑夜来临,也终将迎来光明。
后来的数学家为解决这个问题前赴后继,
最终将实数理论建立在严格的科学基础上,
正式结束了无理数被认为“无理”的时代,
无理数也正式获得了人们的认可。
科学万岁,真理万岁。
不仅仅革命是要流血牺牲的,
科学也如此,
布鲁诺坚持日心说、希帕索斯坚持无理数的存在,
每一次进步都是血淋淋的。
今天我们知道了无理数是存在的,
但是当时的巨大阻力谁能感受到?
像√2这种不能表示成分数的数,我们就称之为无理数。
实数有理数、无理数的名称让人费解,
听起来好像有理数更有道理,
无理数胡搅蛮缠一样。
实际上这只是翻译上的失误,
也因为这个翻译无理数背负了一辈子的‘骂名’。
可见翻译是多么重要。
西方称有理数为'rational number',
rational 的意思为合理的、理性的,
中国人在翻译的时候不加思考,偷懒了一下,就直接翻译成了‘有理数’。
与之相对应的就叫做了‘无理数’。
事实上rational的词根为ratio,是比例的意思,
西方人的本意是:
有理数是那些可以表示成整数的比的数,
无理数是不能表示成整数的比的数。
在此需要为无理数再次正名,
无理数真的不是没有道理。
也有另一种说法认为:
毕氏学派掩盖真理、陷害忠良,天理难容,
这是真正的‘无理’。
为纪念为真理献身的希伯索斯,
所以命名为‘无理数’。
最终我们将由有理数和无理数统称为实数。
实数的分类咱们用一张图来表示,一目了然:
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