Mathematik

Eigenschaften einer reellen Zahl

Was ist eine Nummer? Nun, das hängt davon ab. Es gibt verschiedene Arten von Zahlen, von denen jede ihre eigenen Eigenschaften hat. Eine Art von Zahl, auf der Statistik. Wahrscheinlichkeit und ein Großteil der Mathematik basieren, wird als reelle Zahl bezeichnet.

Um zu erfahren, was eine reelle Zahl ist, werden wir zunächst eine kurze Tour durch andere Arten von Zahlen machen.

 

Arten von Zahlen

Wir lernen zuerst Zahlen, um zu zählen. Wir begannen damit, die Zahlen 1, 2 und 3 mit unseren Fingern abzugleichen. Dann gingen wir weiter so hoch wie wir konnten, was wahrscheinlich nicht so hoch war. Diese Zählzahlen oder natürlichen Zahlen waren die einzigen Zahlen, die wir kannten.

Später, wenn es um Subtraktion ging, wurden negative ganze Zahlen eingeführt. Die Menge der positiven und negativen ganzen Zahlen wird die Menge der ganzen Zahlen genannt. Kurz darauf wurden rationale Zahlen, auch Brüche genannt, berücksichtigt. Da jede ganze Zahl als Bruch mit 1 im Nenner geschrieben werden kann, sagen wir, dass die ganzen Zahlen eine Teilmenge der rationalen Zahlen bilden.

Die alten Griechen erkannten, dass nicht alle Zahlen als Bruch gebildet werden können. Zum Beispiel kann die Quadratwurzel von 2 nicht als Bruch ausgedrückt werden. Diese Arten von Zahlen werden irrationale Zahlen genannt. Irrationale Zahlen gibt es zuhauf, und in gewissem Sinne gibt es überraschenderweise mehr irrationale Zahlen als rationale Zahlen. Andere irrationale Zahlen sind pi und e .

 

Dezimalerweiterungen

Jede reelle Zahl kann als Dezimalzahl geschrieben werden. Verschiedene Arten von reellen Zahlen haben verschiedene Arten von Dezimalerweiterungen. Die Dezimalerweiterung einer rationalen Zahl endet wie 2, 3.25 oder 1.2342 oder wiederholt sich wie .33333. . . Oder .123123123. . . Im Gegensatz dazu ist die Dezimalerweiterung einer irrationalen Zahl nicht endend und nicht wiederholend. Wir können dies an der Dezimalerweiterung von pi sehen. Es gibt eine nie endende Ziffernfolge für pi, und außerdem gibt es keine Ziffernfolge, die sich auf unbestimmte Zeit wiederholt.

 

Visualisierung von reellen Zahlen

Die reellen Zahlen können visualisiert werden, indem jeder von ihnen einem der unendlich vielen Punkte entlang einer geraden Linie zugeordnet wird. Die reellen Zahlen haben eine Reihenfolge, was bedeutet, dass wir für zwei verschiedene reelle Zahlen sagen können, dass eine größer als die andere ist. Konventionell entspricht das Bewegen nach links entlang der reellen Zahlenlinie immer geringeren Zahlen. Wenn Sie sich entlang der reellen Zahlenlinie nach rechts bewegen, entspricht dies immer größeren Zahlen.

 

Grundlegende Eigenschaften der reellen Zahlen

Die reellen Zahlen verhalten sich wie andere Zahlen, mit denen wir gewohnt sind. Wir können sie addieren, subtrahieren, multiplizieren und dividieren (solange wir nicht durch Null dividieren). Die Reihenfolge der Addition und Multiplikation ist unwichtig, da es eine kommutative Eigenschaft gibt. Eine Verteilungseigenschaft gibt an, wie Multiplikation und Addition miteinander interagieren.

Wie bereits erwähnt, besitzen die reellen Zahlen eine Ordnung. Wenn zwei beliebige reelle Zahlen x und y gegeben sind , wissen wir, dass eine und nur eine der folgenden Aussagen zutrifft:

x=y , x < y oder x > y .

 

Eine andere Eigenschaft – Vollständigkeit

Die Eigenschaft, die die reellen Zahlen von anderen Zahlengruppen wie den Rationalen unterscheidet, ist eine Eigenschaft, die als Vollständigkeit bezeichnet wird. Vollständigkeit ist ein bisschen technisch zu erklären, aber die intuitive Vorstellung ist, dass die Menge der rationalen Zahlen Lücken aufweist. Die Menge der reellen Zahlen weist keine Lücken auf, da sie vollständig ist.

Zur Veranschaulichung betrachten wir die Folge der rationalen Zahlen 3, 3.1, 3.14, 3.141, 3.1415 ,. . . Jeder Term dieser Sequenz ist eine Annäherung an pi, die durch Abschneiden der Dezimalerweiterung für pi erhalten wird. Die Terme dieser Sequenz kommen pi immer näher. Wie wir bereits erwähnt haben, ist pi jedoch keine rationale Zahl. Wir müssen irrationale Zahlen verwenden, um die Löcher der Zahlenlinie zu schließen, die auftreten, indem wir nur die rationalen Zahlen berücksichtigen.

 

Wie viele reelle Zahlen?

Es sollte nicht überraschen, dass es unendlich viele reelle Zahlen gibt. Dies kann ziemlich leicht gesehen werden, wenn man bedenkt, dass ganze Zahlen eine Teilmenge der reellen Zahlen bilden. Wir konnten dies auch erkennen, indem wir erkannten, dass die Zahlenlinie unendlich viele Punkte hat.

Was überrascht, ist, dass die Unendlichkeit, die zum Zählen der reellen Zahlen verwendet wird, von einer anderen Art ist als die Unendlichkeit, die zum Zählen der ganzen Zahlen verwendet wird. Ganze Zahlen, ganze Zahlen und Rationen sind zählbar unendlich. Die Menge der reellen Zahlen ist unzählig unendlich.

 

Warum sie real nennen?

Reelle Zahlen erhalten ihren Namen, um sie von einer noch weiteren Verallgemeinerung des Zahlenbegriffs abzuheben. Die imaginäre Zahl i ist definiert als die Quadratwurzel der negativen. Jede mit i multiplizierte reelle Zahl wird auch als imaginäre Zahl bezeichnet. Imaginäre Zahlen erweitern definitiv unsere Vorstellung von Zahlen, da sie überhaupt nicht das sind, woran wir gedacht haben, als wir das erste Mal zählen gelernt haben.

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