Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay
  Все выпуски  

RusFAQ.ru: Математика


Информационный Канал Subscribe.Ru

РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RUSFAQ.RU

/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные науки / Математика

Выпуск № 27
от 18.07.2005, 23:00

Администратор:Tigran K. Kalaidjian
В рассылке:Подписчиков: 52, Экспертов: 15
В номере:Вопросов: 1, Ответов: 2


Вопрос № 23432: Уважаемые Эксперты (математики)! Прошу ответить на вопрос, если можно, то подробнее и с примерами. Вопросы: 1. Натуральные числа? 2. Целые числа? 3. рациональные числа? 4. комплексные числа? 5. действительные числ...

Вопрос № 23.432
Уважаемые Эксперты (математики)!
Прошу ответить на вопрос, если можно, то подробнее
и с примерами.
Вопросы:

1. Натуральные числа?
2. Целые числа?
3. рациональные числа?
4. комплексные числа?
5. действительные числа?
6. иррациональные числа?

Можете привести примеры типов языка Паскаль, т.е.
действительное число - "REAL"
Очень прошу по подробнее и с примером представления.
Отправлен: 13.07.2005, 13:00
Вопрос задал: Терсков Алексей Николаевич (статус: Посетитель)
Всего ответов отправлено: 2

Отвечает: Ayl
Здравствуйте, Терсков Алексей Николаевич!

1. Натуральные числа (множество обозначается как N): 1, 2, 3, ...
1 - натуральное число. Если n - натуральное число, то n + 1 - тоже натуральное и между ними больше нет натуральных чисел.
Если n и k - натуральные числа, то натуральными числами также будут числа n+k и n*k

2. Целые числа (Z). Это множество включает в себя все натуральные числа, число 0 и все числа вида -n, где n - натуральное.
Над числами этого множества определены операции сложения, умножения и вычитания (при этом результат операции также является целым числом).

3. Рациональные числа (Q). Это множество чисел вида m/n, где m - целое, n - натуральное. Определены все 4 арифметических действия: сложение, вычитание, умножение и деление.

4. Действительные числа (R). Хех... А вот тут за определением я полез в интернет и ... ничего хорошего не нашел. :-(
В общем, все определения сводятся либо к набору аксиом, либо к геометрии, либо к понятию иррационального числа.
Попробую обобщить на простом языке. Выбирай то, что больше понравится.
Итак, определение первое (геометрическое):
Рассмотрим прямую. Назовем ее числовой осью. Обозначим любую точку на этой прямой как 0. Зададим направление для этой прямой (см.рис.1 в приложении). Теперь назовем область слева от точки 0 областью отрицательных чисел, а область справа от точки 0 - областью положительных чисел. Теперь выберем единичный отрезок (его длина будет равна 1).
С помощью этого отрезка на данной прямой мы можем отметить все целые числа (см. рис.2).
Также мы можем нанести и все рациональные числа.
А вот теперь внимание! Можно доказать, что на данной прямой после нанесения на нее всех рациональных чисел останется еще бесконечно много неотмеченных точек! Эти точки мы назовем иррациональными числами и скажем, что рациональные и иррациональные числа в совокупности составляют множество действительных чисел, т.е. все числовую прямую.
Доказывается, что любой точке на прямой можно однозначно сопоставить какое-либо действительное число и любому действительному числу можно однозначно сопоставить точку на прямой.

Определение 2 (аксиоматическое).
Определим действительное число так, чтобы выполнялись следующие аксиомы:
1. Все аксиомы для рациональных чисел.
2. Аксиома непрерывности: для любой системы вложенных отрезков (An, Bn), длины которых стремятся к 0 при n -> бесконечности, существует, и при том единственная, точка, принадлежащая всем этим отрезкам.

Аксиома непрерывности не выполняется для рациональных чисел.

5. Комплексные числа (C). Это дальнейшее развитие теории действительных чисел.
В поле действительных чисел не любое уравнение с действительными коэффициентами имеет действительные корни.
Например, уравнение x^2 + 1 = 0 в действительных числах решения не имеет.
Однако, если ввести число i, которое будет являтся решением данного уравнения, то с его помощью можно будет построить множество чисел, которые и будут называться комплексными. Число i называется мнимой единицей и характеризуется тем, что i^2 = -1.
Теперь, любое комплексное число можно записать в виде z = re + i*im, где re и im - действительные числа. re называется действительной частью числа z, im - мнимой частью.
Нетрудно заметить, что множество действительных чисел является подмножеством множества комплексных чисел: если im = 0, то мы исключаем из числа z мнимую часть и получаем "честное" действительное число re.
Аналогично, взяв в качестве re число 0, мы получим числа i*im, которые, по аналогии с действительной осью, составят мнимую ось. Эта ось геометрически будет перпендикулярна действительной оси и вместе они составят декартовую систему координат. Ось OX (абсцисса) - действительная, ось OY (ордината) - мнимая.
Теперь, любое комплексное число z может быть представлено точкой в этой системе. Абсцисса этой точки будет равна re, ордината - im.

Т.е. комплексные числа заполняют все плоскость (а действительные - только одну линию).

Оказывается, что для комплексных чисел выполняется следующая теорема (основная теорема алгебры):
Всякий многочлен n-й степени с действительными коэффициентами (т.е. многочлен вида An*x^n+A(n-1)*x^(n-1)+...+A1*x+A0, где все Ai - действительные числа) может быть разложен ровно на n линейных множителей (т.е. множителей вида (x+z)) c комплексными коэффициентами. Отсюда непосредственно следует, что любое уравнение степени n имеет ровно n корней в поле комплексных чисел.

6. Иррациональные числа - это множество действительных чисел, не являющихся рациональными. Они выражаются с помощью бесконечной непериодической дроби (рациональные числа выражаются с помощью бесконечной периодической дроби). Примеры иррациональных чисел - sqrt (2), число пи, число e (основание натуральных логарифмов) и т.п.

Теперь насчет машинной арифметики.
Во-первых, т.к. разрядность для представления чисел ограничена некоторым конечным числом, то из бесконечного множества чисел компьютер может выразить только некоторое конечное подмножество.
С натуральными и целыми числами все просто. Например, типы Паскаля BYTE и WORD позволяют работать с неотрицательными целыми числами (натуральные + 0) в некотором диапазоне (BYTE от 0 до 255; WORD - от 0 до 65535). Типы INTEGER и LONGINT работают с целями числами (INTEGER от -32768 до 32767; LONGINT - от -(2^31) до (2^31)-1).
С действительными числами гораздо сложнее. Во-первых, в компьютере могут быть представлены только рациональные числа. Во-вторых, их плотность очень неравномерна. Среди аксиом рациональных чисел есть такая: Для любых двух рациональных чисел a и b (a < b) существует рациональное число c такое, что a < c < b.
Для компьютерного представления эта аксиома не выполняется.

Для представления рациональных чисел могут использоваться типы REAL, SINGLE, DOUBLE, EXTENDED и COMP. Эти типы отличаются разным количеством байт, отводимых для представления числа.

Для комплексных чисел стандартного типа данных нет, его нужно эмулировать.
Например, так:

Type
TComplex = Record
re, im : Real;
end;

и далее определить все операции над этим типом.

Приложение:

---------
Трудное - то, что можно сделать немедленно. Невозможное - то, для выполнения чего требуется немного больше времени

Ответ отправил: Ayl (статус: Профессор)
Отправлен: 13.07.2005, 15:18

Отвечает: 1
Здравствуйте, Терсков Алексей Николаевич!
1. Натуральные - 1,2,3,4 ...(числа используемые при перечислении предметов)
2. Целые - ....-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4....(натуральные + 0 + отрицательные (натуральные со знаком минус))
3. Рациональные - числа, кот можно представить в виде p/q, где p,q-целые числа.
4. Иррациональные - которые нельзя представить в виде p/q, где p,q-целые числа.
5. Действительные - целые+рациональные+иррациональные.
6. Комплексные - вида a+ib, где i=sqrt(-1).

Типы - integer, long, double и т.д. А вообще в нете полно литературы по этому вопросу
Любая поисковая машина поможет найти. А если установлен паскаль или дельфи - посмотри справку.
Удачи!

Ответ отправил: 1 (статус: 2-ой класс)
Отправлен: 13.07.2005, 21:52


Отправить вопрос экспертам этой рассылки

Приложение (если необходимо):

* Код программы, выдержки из закона и т.п. дополнение к вопросу.
Эта информация будет отображена в аналогичном окне как есть.

Обратите внимание!
Вопрос будет отправлен всем экспертам данной рассылки!

Для того, чтобы отправить вопрос выбранным экспертам этой рассылки или
экспертам другой рассылки портала RusFAQ.ru, зайдите непосредственно на RusFAQ.ru.


Форма НЕ работает в почтовых программах The BAT! и MS Outlook (кроме версии 2003+)!
Чтобы отправить вопрос, откройте это письмо в браузере или зайдите на сайт RusFAQ.ru.


© 2001-2005, RusFAQ.ru, Россия, Москва. Все права защищены.
Идея, дизайн, программирование, авторское право: Калашников О.А.

Яндекс


Subscribe.Ru
Поддержка подписчиков
Другие рассылки этой тематики
Другие рассылки этого автора
Подписан адрес:
Код этой рассылки: science.exact.mathematicsfaq
Отписаться
Вспомнить пароль

В избранное