有理数
有理数是整数(正整数、0、负整数)和分数的统称,是整数和分数的集合,即有理数的小数部分为有限或无限循环小数。
有理数与之对应的是无理数(不是有理数的实数遂称为无理数),其小数部分是无限不循环的数1。有理数是“数与代数”领域中的重要内容之一,在现实生活中也有广泛的应用,是继续学习实数、代数式、方程、不等式、直角坐标系、函数、统计等数学内容以及相关学科知识的基础。
基本信息
- 中文名
有理数
- 外文名
rational number
- 定义
整数和分数的统称
- 提出时间
约公元前580年至公元前500年间
- 所属范围
实数
- 应用学科
数学2
基本简介
命名由来
“有理数”这一名称不免叫人费解,有理数并不比别的数更“有道理”。事实上,这似乎是一个翻译上的失误。有理数一词是从西方传来,在英语中是rational number,而rational通常的意义是“理性的”。中国在近代翻译西方科学著作,依据日语中的翻译方法,以讹传讹,把它译成了“有理数”。但是,这个词来源于古希腊,其英文词根为ratio,就是比率的意思(这里的词根是英语中的,希腊语意义与之相同)。所以这个词的意义也很显豁,就是整数的“比”。与之相对,“无理数”就是不能精确表示为两个整数之比的数,而并非没有道理。
有理数的认识
有理数为整数(正整数、0、负整数)和分数的统称。正整数和正分数合称为正有理数,负整数和负分数合称为负有理数。因而有理数集的数可分为正有理数、负有理数和零。由于任何一个整数或分数都可以化为十进制循环小数,反之,每一个十进制循环小数也能化为整数或分数,因此,有理数也可以定义为十进制循环小数。
有理数集是整数集的扩张。在有理数集内,加法、减法、乘法、除法(除数不为零)4种运算通行无阻。
有理数的大小顺序的规定:如果
是正有理数,当
大于或小于
,记作
或
。任何两个不相等的有理数都可以比较大小。
有理数集与整数集的一个重要区别是,有理数集是稠密的,而整数集是密集的。将有理数依大小顺序排定后,任何两个有理数之间必定还存在其他的有理数,这就是稠密性。整数集没有这一特性,两个相邻的整数之间就没有其他的整数了。
有理数是实数的紧密子集:每个实数都有任意接近的有理数。一个相关的性质是,仅有理数可化为有限连分数。依照它们的序列,有理数具有一个序拓扑。有理数是实数的(稠密)子集,因此它同时具有一个子空间拓扑。
有理数及其分类
有理数的分类按不同的标准有以下两种:
(1)按有理数的定义分类:可分为整数和分数。
整数:整数包括正整数、0、负整数。其中零和正整数统称自然数。
分数:分数是一个整数a和一个正整数b的不等于整数的比。分数表示一个数是另一个数的几分之几,或一个事件与所有事件的比例。
(2)按有理数的性质分类:可分为正有理数、零和负有理数。
正有理数:正有理数指大于0的有理数,正有理数还被分为正整数和正分数。
0:0是介于-1和1之间的整数,既不是正数也不是负数。
负有理数:负有理数指小于0的有理数,就是小于零并能用小数表示的数。