數(shù)學(xué)中0為什么是自然數(shù)呢(數(shù)學(xué)中0為什么是自然數(shù)的意思)
這個(gè)問(wèn)題看似簡(jiǎn)單,其實(shí)很專業(yè)。
80、90年代上小學(xué)的人還記得,當(dāng)時(shí)的數(shù)學(xué)書上,0不是自然數(shù),自然數(shù)是從1開始的?,F(xiàn)在的數(shù)學(xué)書上,0是自然數(shù)。當(dāng)然,大多數(shù)國(guó)家的教科書都將0視為自然數(shù)。為了便于國(guó)際交流,我國(guó)于1993年制定了新標(biāo)準(zhǔn),其中0作為自然數(shù)。事實(shí)上,0是否是自然數(shù)是有爭(zhēng)議的。它主要基于以下兩個(gè)理論:
1、序數(shù)論,由意大利數(shù)學(xué)家G.皮亞諾提出。他總結(jié)了自然數(shù)的性質(zhì),并用公理化的方法給出了自然數(shù)的定義。自然數(shù)集合N是指滿足下列條件的集合
1.N中有一個(gè)元素記為1
2.N中的每個(gè)元素都可以找到N中的一個(gè)元素作為其后繼。
3.1是0的后繼
4.0不是任何元素的后繼
5.不同的元素有不同的后繼者
對(duì)于N的任意子集M,如果1屬于M,并且只要X在M中,就可以推斷出M的后繼者。從人類發(fā)展史的角度來(lái)看,0不在M之內(nèi)是相當(dāng)合理的。自然數(shù)的范圍。人類早期為了數(shù)數(shù),從一開始,就一一的,有二、三、四、五、六等等。新中國(guó)成立以來(lái),國(guó)內(nèi)教科書上都用的自然數(shù)不包含0;或許80后的一代人印象更深刻。
2、基數(shù)論全部將0歸為自然數(shù),因?yàn)閺募险摰慕嵌葋?lái)看,0被視為空集的基數(shù),這樣所有有限集合的基數(shù)都可以用自然數(shù)來(lái)表征。
特別是,由于小學(xué)“整除”教學(xué)中引入了0,有一些部分不是很嚴(yán)謹(jǐn),一般都以模糊的方式對(duì)待,不引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注這些問(wèn)題。
以下是國(guó)內(nèi)數(shù)學(xué)教材中對(duì)0的一些規(guī)定,大體反映了自然數(shù)、整數(shù)、倍數(shù)和因數(shù)、偶數(shù)等的定義。0是偶數(shù)。(2002年,國(guó)際數(shù)學(xué)協(xié)會(huì)規(guī)定零是偶數(shù),2004年我國(guó)也規(guī)定零是偶數(shù),偶數(shù)可以被2整除,仍然可以用0,但是得到的數(shù)是仍然是0)。
0特殊功能
0在現(xiàn)代數(shù)學(xué)中,它在數(shù)學(xué)的各個(gè)分支中都有重要的表現(xiàn)。0既不是正數(shù)也不是負(fù)數(shù);0不能用作除數(shù)、分?jǐn)?shù)或比率的結(jié)果;0是最小的完全平方數(shù);0的相反數(shù)是0,0的絕對(duì)值是0;0沒(méi)有倒數(shù)和負(fù)倒數(shù);0的階乘是1;在復(fù)數(shù)集合中,0是模數(shù)最小的數(shù),也是唯一沒(méi)有參數(shù)定義的元素;低階無(wú)窮小數(shù)與高階無(wú)窮小數(shù)之比為0。在定積分中,當(dāng)積分的上限和下限相等時(shí),積分值始終為0。在概率論中,0用于表示不可能事件,或位于連續(xù)概率分布中特定自變量的事件的概率。0的地位可想而知,以至于0是否是自然數(shù)引起了無(wú)數(shù)人的質(zhì)疑。
0的由來(lái)
0的發(fā)現(xiàn)被稱為人類最偉大的發(fā)現(xiàn)之一。0在我國(guó)古代被稱為金元數(shù)(意為極其珍貴的數(shù)字)。0該數(shù)據(jù)據(jù)說(shuō)是印度人在公元5世紀(jì)左右發(fā)明的。1202年,一位商人寫了一本關(guān)于算盤的書。在東方,數(shù)學(xué)主要以運(yùn)算為基礎(chǔ)(西方一開始用的是幾何學(xué),寫著“所有的數(shù)字都可以通過(guò)將印度人的9位數(shù)字和阿拉伯人發(fā)明的0符號(hào)相加來(lái)寫成……”。由于某些原因,當(dāng)符號(hào)0第一次傳入西方時(shí),引起了西方人的混亂,因?yàn)楫?dāng)時(shí)西方認(rèn)為所有數(shù)字都是正數(shù),而數(shù)字0使得許多計(jì)算和邏輯變得不可能(例如除以0)。甚至被認(rèn)為是惡魔數(shù)而被禁止,直到大約公元15、16世紀(jì),0和負(fù)數(shù)才逐漸被西方人認(rèn)可,才帶動(dòng)了西方數(shù)學(xué)的飛速發(fā)展。
0的另一段歷史:0的發(fā)現(xiàn)始于印度。公元前后,印度最古老的文獻(xiàn)《吠陀》就已經(jīng)應(yīng)用了符號(hào)“0”。當(dāng)時(shí),0在印度代表著無(wú)(空)的位置。大約在六世紀(jì)初,印度開始使用命運(yùn)記號(hào)。7世紀(jì)初,印度偉大數(shù)學(xué)家馬格博塔首先解釋說(shuō),0的0就是0,任意數(shù)加0或減0都可以得到任意數(shù)。不幸的是,他沒(méi)有提到任何使用命理學(xué)進(jìn)行計(jì)算的例子。也有學(xué)者認(rèn)為,0概念之所以在印度產(chǎn)生和發(fā)展,是因?yàn)橛《确鸾讨小敖^對(duì)無(wú)”的哲學(xué)思想。公元733年,一位印度天文學(xué)家在訪問(wèn)伊拉克現(xiàn)首都巴格達(dá)時(shí)向阿拉伯人介紹了這種印度記數(shù)法。由于這種方法簡(jiǎn)單易行,很快就取代了以前的阿拉伯表示法。數(shù)字。這種符號(hào)系統(tǒng)后來(lái)被引入西歐。
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