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Definition of Real Number 实数的定义

实数的定义

实数可以被认为是无限长线上的点。

实数包括所有有理数例如___1/20103.644___和_二百七十二分之二百七十一_ 以及所有的无理数如_PI_的2的平方根和_e_的。注意不包括“复数”包括非零虚数量的数字。

因此,任何具有十进制表示的数字,即使该表示是无限的,也是实数, _例如1.234567891 ..._我们注意到负数的平方根没有十进制表示因此任何负数的平方根都不是真的。恰好 _-1的_平方根恰好是“ i ”的定义, _即_虚数系统中的单位长度。下面是一个关于如何推导和定义实数的概述但它肯定不是一个正式的证据。

考虑_1_的概念单个实体一个单元。让自然数集**N**由规则描述:

  • _1_是自然数
  • 每个自然数都只有一个后继(一个比自身大的数字)。
  • _1_没有继任者。

这些定义了计数的概念,并且除了本文的范围之外还有一些规则,可以在这组新的数字**N中定义诸如加法和闭包之类的规则。该集合与_0_的概念一起创建了整数集。当将“负数”的概念添加到该组“整数”时形成整数。负数是数字b使得_a + b = 0_ 其中_a_在N中** 因此_a_既不是0也不是负本身。我们将这个联合称为_0_ N和负数Z 或_整数_ 。

我们在操作“ * ”下定义乘法使得如果_a_和_b_在**Z中** 则_a * b = c如果_c = a + ... + a _b_次。因此整数中的乘法实际上只是一个总和。注意通过该定义可以进行负数的加法。我们现在使用乘法来定义除法这将允许我们定义有理数。

我们在操作“ / ”下定义除法使得如果_a_和_b_在**Z中** 则_c = a / b_当且仅当存在_a = b * c + r时_ 其中_r = 0_ 并且_c_是在**Z.但是如果_a = b * c + r_ 其中_0 <r <b_怎么办然后_b_不均匀地划分_a_ ,并且该等式在我们的数字系统Z内是不可解的。但是如果这个方程是可解的并且_c_可以表示为一个_比率_ 那么_c = a / b_尽管_b_不均匀地划分_a_ 这暗示了一组称为_有理数_ Q的 数字 其成员可以表示为_a / b_ 其中_a_和_b_在Z中** 。我们注意到**Q**中所有数字的十进制表示都是有限的或重复的。

但是有些数字不能被描述为整数比例如2 _pi_和_e的_平方根。所有非重复的非有限长度十进制数都是不合理的。事实上这个属性适用于所有合理的数字基础。通过用这些无理数来“填充有理数”之间的间隙可以构造实数**R.**

请注意,计算机实际上并不使用实数,而是计算机使用二进制整数,可用于表示“浮点”数字或整数。

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