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)
這個問題看似簡單,其實很專業(yè)。
80、90年代上小學(xué)的人還記得,當(dāng)時的數(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)國家的教科書都將0視為自然數(shù)。為了便于國際交流,我國于1993年制定了新標(biāo)準(zhǔn),其中0作為自然數(shù)。事實上,0是否是自然數(shù)是有爭議的。它主要基于以下兩個理論:
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中有一個元素記為1
2.N中的每個元素都可以找到N中的一個元素作為其后繼。
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。新中國成立以來,國內(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),因為從集合論的角度來看,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待,不引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注這些問題。
以下是國內(nèi)數(shù)學(xué)教材中對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,國際數(shù)學(xué)協(xié)會規(guī)定零是偶數(shù),2004年我國也規(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的絕對值是0;0沒有倒數(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),也是唯一沒有參數(shù)定義的元素;低階無窮小數(shù)與高階無窮小數(shù)之比為0。在定積分中,當(dāng)積分的上限和下限相等時,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)引起了無數(shù)人的質(zhì)疑。
0的由來
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)字都可以通過將印度人的9位數(shù)字和阿拉伯人發(fā)明的0符號相加來寫成……”。由于某些原因,當(dāng)符號0第一次傳入西方時,引起了西方人的混亂,因為當(dāng)時西方認(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《吠陀》就已經(jīng)應(yīng)用了符號“0”。當(dāng)時,0在印度代表著無(空)的位置。大約在六世紀(jì)初,印度開始使用命運記號。7世紀(jì)初,印度偉大數(shù)學(xué)家馬格博塔首先解釋說,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,他沒有提到任何使用命理學(xué)進行計算的例子。也有學(xué)者認(rèn)為,0概念之所以在印度產(chǎn)生和發(fā)展,是因為印度佛教中“絕對無”的哲學(xué)思想。公元733年,一位印度天文學(xué)家在訪問伊拉克現(xiàn)首都巴格達時向阿拉伯人介紹了這種印度記數(shù)法。由于這種方法簡單易行,很快就取代了以前的阿拉伯表示法。數(shù)字。這種符號系統(tǒng)后來被引入西歐。
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