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有理數集 | |
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有理數集,即由所有有理數所構成的集合,用黑體字母Q表示。有理數集是實數集的子集有理數集是一個無窮集,不存在最大值或最小值。
定義
有理數集是實數集的子集。相關的內容見數系的擴張。[1]
縮寫由來
有理數集的Q是英語/德語中Quotient(商)的首字母,因為有理數都可以寫成兩個整數的商。
運算
有理數集是一個域,即在其中可進行四則運算(0作除數除外),而且對於這些運算,以下的運算律成立(a、b、c等都表示任意的有理數):
加法的交換律:【a+b=b+a】 [2]
加法的結合律:【a+(b+c)=(a+b)+c】
存在加法的單位元0,使【0+a=a+0=a】
對任意有理數a,存在一個加法逆元,記作-a,使【a+(-a)=(-a)+a=0】
乘法的交換律:【ab=ba】
乘法的結合律;【a·(b·c)=(a·b)·c】
乘法的分配律:【a(b+c)=ab+ac】
存在乘法的單位元1,使得對任意有理數a,有【1×a=a×1=a】
對於不為0的有理數a,存在乘法逆元1/a,使【1/a×a=a×1/a=1】
【0a=0】說明:一個數乘0還等於0。
此外,有理數是一個序域,即在其上存在一個次序關係:≤
集合關係
由於有理數集中所有元素均為有理數,因此可得:
整數集、分數集、小數集、自然數集,都是有理數集的一個子集即:有理數包含整數、分數、小數、自然數等(不考慮重複列舉關係) 有理數集是實數集的一個子集,也是複數集的一個子集即:有理數是實數(或複數)的一部分