Класс 10 → Системы чисел → Действительные числа ↓
Операции с действительными числами
Действительные числа являются важной частью математики. Они включают в себя все числа, которые мы используем в повседневной жизни. Эти числа можно рассматривать как точки на бесконечной прямой, обычно называемой числовой осью. Числовая ось простирается бесконечно в обоих направлениях, с нулем посередине, положительными числами справа и отрицательными числами слева.
Типы действительных чисел
Действительные числа делятся на различные подгруппы, такие как натуральные числа, целые числа, рациональные и иррациональные числа. Вот краткий обзор этих подгрупп:
- Натуральные числа: Эти числа используются для подсчета и начинаются с 1. Пример: 1, 2, 3, ...
- Целые числа: Они включают все натуральные числа и ноль. Пример: 0, 1, 2, 3, ...
- Целые числа: Это целые числа и их отрицания. Примеры: ..., -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, ...
- Рациональные числа: Любое число, которое может быть выражено в виде дроби
p/q
, гдеp
иq
- целые числа, аq ≠ 0
. Пример: 1/2, 3/4, 5 и т.д. - Иррациональные числа: Числа, которые не могут быть выражены в виде простых дробей. Их десятичная форма продолжается бесконечно без повторения. Пример: √2, π и т.д.
Основные операции с действительными числами
Операции с действительными числами являются основополагающими в математике. Эти операции включают сложение, вычитание, умножение и деление. Рассмотрим их более подробно:
Сложение
Сложение - это процесс нахождения суммы двух или более чисел. Оно определяется перемещением вправо на числовой оси. Например, 5 + 3 = 8
. Вот визуальный пример:
Как показано выше, начиная с 5 и перемещаясь на 3 единицы вправо на числовой оси, мы получаем 8, что является результатом сложения.
Вычитание
Вычитание - это процесс нахождения разности между двумя числами. На числовой оси это подразумевает перемещение влево. Например, 5 - 3 = 2
выглядит так:
Начиная с 5 и перемещаясь на 3 единицы влево, получаем результат 2, что является разностью.
Умножение
Умножение - это повторяющееся сложение. Например, 3 x 4
означает сложение 3 четыре раза, что равно 12. Умножение можно представить визуально в виде прыжков на числовой оси:
Начиная с 0, до прибавления 3 повторно мы приходим к результату умножения, когда число достигает 12.
Деление
Деление - это процесс разделения числа на равные части. Например, 12 ÷ 4 = 3
считает, сколько раз 4 умещается в 12. В то время как деление не имеет прямого представления на числовой оси, как сложение или вычитание, оно понимается через деление или группировку.
Чтобы лучше понять деление, можно рассматривать его как группировку. Если у вас есть 12 шоколадок и вы хотите разделить их на пачки по 4, у вас получится 3 пачки. Именно это означает деление.
Свойства действительных чисел
Операции с действительными числами следуют определенным правилам, называемым свойствами. Понимание этих свойств может помочь решать математические задачи более эффективно.
Коммутативное свойство
- Сложение:
a + b = b + a
. Например,2 + 3 = 3 + 2
. - Умножение:
a × b = b × a
. Например,4 × 5 = 5 × 4
.
Ассоциативное свойство
- Сложение:
(a + b) + c = a + (b + c)
. Например,(1 + 2) + 3 = 1 + (2 + 3)
. - Умножение:
(a × b) × c = a × (b × c)
. Например,(2 × 3) × 4 = 2 × (3 × 4)
.
Распределительное свойство
a × (b + c) = (a × b) + (a × c)
Это свойство сочетает в себе как умножение, так и сложение. Например, 2 × (3 + 4) = (2 × 3) + (2 × 4) = 6 + 8 = 14
.
Свойство единицы
- Сложение с единицей: Когда к числу прибавляется 0, число не меняется. Таким образом,
a + 0 = a
. - Умножение на единицу: Когда число умножается на 1, число не меняется. Таким образом,
a × 1 = a
.
Обратное свойство
- Добавочное обратное: Для любого действительного числа
a
его добавочное обратное --a
.a + (-a) = 0
. - Мультипликативное обратное: Для любого ненулевого числа
a
его мультипликативное обратное -1/a
. Таким образом,a × (1/a) = 1
.
Упорядоченные операции (BODMAS/BIDMAS)
При выполнении операций с более чем одним числом и операцией правила "порядка операций" помогают определить, что следует сделать в первую очередь. Это можно запомнить с помощью акронима BODMAS/BIDMAS:
- B ракет (скобки)
- O рдер или I индекс (возведение в степень)
- D еление и M умножение (слева направо)
- A сложение и S вычитание (слева направо)
Использование BODMAS/BIDMAS обеспечивает правильность выполнения вычислений. Например, в выражении 3 + 6 × (5 + 4) ÷ 3 - 7
, в первую очередь необходимо вычислить то, что находится в скобках, затем выполнить умножение/деление и, наконец, сложение/вычитание.
Заключение
Операции с действительными числами являются основополагающими аспектами математики, с которыми мы часто сталкиваемся при решении различных задач. Важно понимать эти операции, их свойства и порядок операций, чтобы эффективно работать с действительными числами.