负数是自然数吗
在数学数与代数一章中,数的认识包括整数:正数、0、负数。一个物体也没有,用0表示。0和1、2、3……都是自然数。自然数是整数。最小的一位数是1,最小的自然数是0。0既不是正数,也不是负数。正数都大于0,负数都小于0。对于这些数字的概念及性质的了解是非常重要的一个考点,那么,让我们来思考一个拓展知识:负数是自然数吗?
负数是自然数吗
不是。自然数,意味着非负整数,自然数是指用以计量事物的件数或表示事物次序的数,即用数码0,1,2,3,4,……所表示的数。表示物体个数的数叫自然数,自然数由0开始(包括0), 一个接一个,组成一个无穷的集体。自然数就是我们常说的正整数和0,整数包括自然数。
负数的历史简介
数学源于生活,服务于生活,是人类实践活动的产物,在人们生活和实践中,当遇到新情况、新问题,发现之前的数学知识不能解决所面临的的问题,就会进行一些新的研究和探索,出现一些新的知识和事物。
对数学的产生无非就是两个路径:一是实践的产物,二是数学自身逻辑的产物。负数的产生就是如此:一方面是源自人们生活中的经验,如交易中的盈利和亏损,个人收支的得与失等;另一方面也是数学自身的发展需求,如减法运算中,两个正数相减不一定得到正数。
古人在生活实践活动中遇到了一些问题:如两人互相借用东西,对借出方和借入方来说,同一东西具有不同的意义;再如从同一地点,两人同时向相反方向行走,离开出发点的距离即使相同,但其表示的意义却不同。
人们逐渐意识到仅用数量表示一个事物是不全面的,似乎还应加上表示方向的符号。为了解决这些问题,表示具有相反意义的量等问题,人们不得不创造出一类新数,于是逐渐产生了负数,把数的领域从正数扩大到负数的领域。
在人类的生活和实践中,经过不断地探索和研究,被人们所发现、研究、接受和使用的数越来越多,已形成一个庞大的体系,相信这个体系在将来也会继续扩大和完善。
我国是最早认识和使用负数的国家,战国时期李锂(约前455—前395)所著的《法经》中已出现使用负数的实例:衣五人终岁用千五百不足四百五十。
现在有很多秦汉时期的竹简陆续被发现,在甘肃省居延海附近发现的汉代竹简上,出现了大量的负数运算的宝贵史料,如“万岁候长”有“负四筭,得七筭,相除得三筭”。“筭”为古字“算”,“相除”就是相减,“负”是欠人家的,其算法是7-4=3,实际应是(-4)+7=3。又如“相除以负百二十四筭”,即指-124,这些出土文物,都雄辩地证明负数在我国的起源是很早的。
负数产生的另一个原因是数学内部研究的需要,由于解方程的需要。据世界上第一部关于负数完整介绍的古算书《九章算术》记载,由于在解方程组的时候常常会碰到小数减大数的情况,为了使方程组能解,数学家发明了负数。
公元前3世纪,我国伟大数学家刘徽在注解《九章算术》时率先给出了负数的定义:“今两算得失相反,要令正负以名之”,并辩证地阐明:“言负者未必负于少,言正者未必正于多。”
在实践过程中,遇到具有相反意义的两数,以正数和负数来区分它们,把“卖(收入钱)”作为正,则“买(付出钱)”作为负,把“余钱”作为正,则“不足钱”作为负.在关于粮谷计算的问题中,是以益实(增加粮谷)为正,损实(减少粮谷)为负等。
在《九章算术》中最早提出了正负数加减法的法则,描述为“同名相除,异名相益,正无入正之,负无入负之;其异名相除,同名相益,正无入正之,负无入负之。”这里“名”就是“号”,“同名”、“异名”即现在的“同号”、“异号”、“除”和“益”则是“减”和“加”,“无”就是“零”。这段话的前四句说的是正负数减法法则,后四句说的是正负数加法法则。
用现在的话说就是:“正负数的加减法则是:同符号两数相减,等于其绝对值相减,异号两数相减,等于其绝对值相加。零减正数得负数,零减负数得正数。异号两数相加,等于其绝对值相减,同号两数相加,等于其绝对值相加。零加正数等于正数,零加负数等于负数。”
刘徽关于正负数的研究,是建立在当时的人们使用正负数运算的经验之上的,是以凝练的词语、确切的含义对这一实践的理论升华,是负数发展史上的一个里程碑。
印度在公元7世纪才采用负数,公元628年,印度的《婆罗摩修正体系》一书中,给出了正数、负数的四则运算法则,把负数解释为负债和损失。
西方首先使用负数的是古希腊的丢番图,尽管不承认方程的负根,但他已知道“减数乘减数得加数,加数乘减数得减数”。可见对正数、负数的四则运算他已了如指掌。在解方程中若出现负根,他就放弃这个方程,认为是不可解的。
1544年,德国的史提菲把负数定义为比任何数都小的数,1545年,意大利的卡当著《大法》,成为欧洲第一部论述负数的著作。
1572年,意大利数学家邦贝利(1526—1572)在他的《代数学》中才给出了负数的明确定义。
自然数的计数方法是什么
自然数的计数方法是十进制计数法。哪一位上满10就进1,如果是个位满10就向十位进1,这就叫做“十进制计数法”。
任何一个自然数都可以表示成an·10n+an-1·10n-1+……+a1·10+a0的形式。10叫做进位基数,a0,a1,…,an是1,2,…,9,0这10个数码中的某一个。
自然数是指用以计量事物的件数或表示事物次序的数。即用数码0,1,2,3,4……所表示的数。自然数由0开始,一个接一个,组成一个无穷的集体。自然数有有序性,无限性。分为偶数和奇数,合数和质数等。
自然数总和为什么是负十二分之一
是特殊意义下求和的数学问题,和量子力学间的联系目前科学家还没有彻底弄清楚,有点类似量子场论中的重整化问题。
初等证明过程:
令S=1+2+3+4+5+6+……;
S1=1-1+1-1+1-1+……;
1-S1=1-1+1-1+1-1+……=S1;
于是S1=1/2;
再令S2=1-2+3-4+5-6+7-……;
2S2=(1-2+3-4+5-6+7-……)+(0+1-2+3-4+5-6+7-……);
=1-1+1-1+1-1+……=S1;
于是S2=S1/2=1/4;
S-S2=(1+2+3+4+5+6+……)-(1-2+3-4+5-6+7-……);
=0+4+0+8+0+12+0+……=4(1+2+3+4+5+6+……)=4S;
于是S=(-1/3)S2=-1/12;
既是1+2+3+4+5+6+……=-1/12。