初等数学-1

一. 自然数, 整数, 有理数

1 自然数

自然数可能是每个人孩童时期对数字最早的认识, 板着手指数数 1, 2, 3, 4, 5, ..., 一直数下去就得到了自然数.
而数数的过程可以看做是每次把当前数字加1, 可以看做是自然数的最基本构成.

2 整数

整数由自然数相减得到. 比如, 0 = 1 - 1, -1 = 1 - 2, -2 = 1 - 3

3 有理数

有理数由整数相除得到 (除数不能等于0). 比如 1 / 3, 1 / 4

4 抽象的开始: 用字母代表数字

在经历了很多基本运算后, 人们发现描述某些运算关系时, 如果这些运算关系和具体的数字无关, 则此时用字母代替具体的数字会更方便的描述.
比方说 苹果的单价是香蕉的单价的3倍, 我们可以表述为: 令 a 为苹果的单价, b 为香蕉的单价, 则 a = 3b
("3b" 指 "3乘以b")

5 基本的运算法则

以下字母都代表一个数字(如 a, b, c, d, r等), 符号 "$ \to $" 代表 "推理得到"

  • 加法交换律
    $ a + b = b + a $

  • 加法分配律
    $ a + (b + c) = (a + b) + c $

  • 减法为加法的逆运算
    $ a + b = c $
    $ \to a = c - b $

  • 乘法交换律
    $ ab = ba $

  • 乘法结合律
    $ a(bc) = (ab)c $

  • 分配律
    $ a(b + c) = ab + ac $

  • 除法
    $ ab = c, 且 b \neq 0 $
    $ \to a = \frac{c}{b} $

6 等式

假定 $ a = b $, 则等号两边代表相同的数值,

  • 则两边加上相等的数字等式保持相等, $ a + c = b + c $
  • 则两边减去相等的数字等式保持相等, $ a - c = b - c $
  • 则两边乘以相等的数字等式保持相等, $ ac = bc $
  • 则两边除以相等的数字(除数不能为0)等式保持相等, $ \frac{a}{c} = \frac{b}{c} $

7 常见的等式运算

  • 分数乘法
    $ r = (\frac{a}{b}) (\frac{c}{d}) $
    $ 两边乘bd \to r(bd) = (\frac{a}{b}) (\frac{c}{d})bd $
    $ 乘法交换律 \to r(bd) = b(\frac{a}{b}) d(\frac{c}{d}) $
    $ \to r(bd) = ac $
    $ \to r = \frac{ac}{bd} $
    所以得到 $ (\frac{a}{b}) (\frac{c}{d}) = \frac{ac}{bd} $

  • 分数加法
    $ r = \frac{a}{b} + \frac{c}{d} $
    $ 两边同乘 bd \to rbd = bd(\frac{a}{b} + \frac{c}{d}) $
    $ \to rbd = bd(\frac{a}{b}) + bd(\frac{c}{d}) $
    $ \to rbd = db(\frac{a}{b}) + bd(\frac{c}{d}) $
    $ \to rbd = d(b(\frac{a}{b})) + b(d(\frac{c}{d})) $
    $ \to rbd = da + bc $
    $ \to \frac{rbd}{bd} = \frac{da + bc}{bd} $
    $ \to r = \frac{da + bc}{bd} $
    所以得到 $ \frac{a}{b} + \frac{c}{d} = \frac{ad + bc}{bd} $

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转载自www.cnblogs.com/got-my-way/p/10507296.html
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