數集
數集,數學上一些常用的數集及其記法:所有正整數組成的集合稱為正整數集,記作N*,Z+或N+;
數集 | |
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全體非負整數組成的集合稱為非負整數集(或自然數集),記作N;
全體有理數組成的集合稱為有理數集,記作Q;
全體實數組成的集合稱為實數集,記作R;全體虛數組成的集合稱為虛數集,記作I;
全體實數和虛數組成的複數的集合稱為複數集,記作C。
目錄
簡介
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數學中一些常用的數集及其記法:
所有正整數組成的集合稱為正整數集,記作N*或Z+;
全體非負整數組成的集合稱為非負整數集(或自然數集),記作N;
全體正整數組成的集合稱為正整數集,記作N+;
全體整數組成的集合稱為整數集,記作Z;
全體有理數組成的集合稱為有理數集,記作Q;
全體正有理數組成的集合稱為正有理數集,記作Q*;
全體實數組成的集合稱為實數集,記作R;
全體實數和虛數組成的複數的集合稱為複數集,記作c;
這是高中最難的,點集是點的集合。你應該知道點用(x,y)表示。許多點的放在一起就組合成了點集。如{(2,4), (10,-5), (0,0), (3,4)}指(2,4), (10,-5), (0,0), (3,4)這些點放在一起組成的集合。{(x,y)|y=3x-7}指在直線y=3x-7上的所有點的集合。 數集是數的集合,點集是點坐標的集合 比如{0,1,4,100,-5}是數集 {(1,1),(-3,5),(0,0),(4,23)}是點集。
注意:+表示該數集中的元素都為正數,-表示該數集中的元素都為負數,*表示在剔除該數集的元素0(例如,R*表示剔除R中元素0後的數集。即R*=R\{0}=R-∪R+=(-∞,0)∪(0,+∞)。)。
數集與數集之間的關係:
N*⊊N⊊Z⊊Q⊊R⊊C
Z*=Z+∪Z-
Q={m/n|m∈Z,n∈N*}={分數}={循環小數}R∪I=C
R*=R\{0}=R-∪R+=(-∞,0)∪(0,+∞)
R=R-∪R+∪{0}=R*∪{0}={小數}=Q∪{無理數}={循環小數}∪{非循環小數}
起源與發展
數的概念是從實踐中產生和發展起來的.早在人類社會初期,人們在狩獵、採集果實等勞動中,
由於計數的需要,就產生了1,2,3,4等數以及表示「沒有」的數0.自然數的全體構成自然數集N隨着生產和科學的發展,數的概念也得到發展為了解決測量、分配中遇到的將某些量進行等分的問題,人們引進了分數;
為了表示各種具有相反意義的量以及滿足記數的需要,人們又引進了負數.這樣就把數集擴充到有理數集Q.
如果把自然數集(含正整數和0)與負整數集合併在一起,構成整數集Z.
比值
例如,用正方形的邊長去度量它的對角線所得的結果,無法用有理數表示,為了解決這個矛盾,人們又引進了無理數.所謂無理數,就是無限不循環小數.有理數集與無理數集合併在一起,構成實數集R.因為有理數都可看作循環小數(包括整數、有限小數),無理數都是無限不循環小數,所以實數集實際上就是小數集.
因生產和科學發展的需要而逐步擴充,數集的每一次擴充,對數學學科本身來說,也解決了在原有數集中某種運算不是永遠可以實施的矛盾,分數解決了在整數集中不能整除的矛盾,負數解決了在正有理數集中不夠減的矛盾,無理數解決了開方開不盡的矛盾.但是,數集擴到實數集R以後,像=-1這樣的方程還是無解的,因為沒有一個實數的平方等於-1.由於解方程的需要,人們引入了一個新數i,叫做虛數單位.並由此產生的了複數,隨之產生了複數集。
方法
因生產和科學發展的需要而逐步擴充,數集的每一次擴充,對數學學科本身來說,也解決了在原有數集中某種運算不是永遠可以實施的矛盾,分數解決了在整數集中不能整除的矛盾,負數解決了在正有理數集中不夠減的矛盾,無理數解決了開方開不盡的矛盾.但是,數集擴到實數集R以後,像x^2=-1這樣的方程還是無解的,因為沒有一個實數的平方等於-1.由於解方程的需要,人們引入了一個新數i,叫做虛數單位.並由此產生的了複數,隨之產生了複數級。
定義
複數的定義
數集拓展到實數範圍內,仍有些運算無法進行。比如判別式小於0的一元二次方程仍無解,因此將數集再次擴充,達到複數範圍。
定義:形如z=a+bi的數稱為複數,其中規定i為虛數單位,且i^2=i*i=-1(a,b是任意實數)
我們將複數z=a+bi中的實數a稱為虛數z的實部(real part)記作Rez=a
實數b稱為虛數z的虛部(imaginary part)記作 Imz=b.
易知:當b=0時,z=a,這時複數成為實數;
當a=0且b≠0時 ,z=bi,我們就將其稱為純虛數。
定義: 對於複數z=a+bi,稱複數z『=a-bi為z的共軛複數。
定義:將複數的實部與虛部的平方和的正的平方根的值稱為該複數的模,記作∣z∣
即對於複數z=a+bi,它的模
∣z∣=√(a^2+b^2)
複數的集合用C表示,顯然,R是C的真子集。
複數集是無序集,不能建立大小順序。