~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Arc.Ask3.Ru ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 
Номер скриншота №:
✰ 18FC6EF4B4772BB866EF9BE04ADD1B32__1717686180 ✰
Заголовок документа оригинал.:
✰ Natural number - Wikipedia ✰
Заголовок документа перевод.:
✰ Натуральное число — Википедия ✰
Снимок документа находящегося по адресу (URL):
✰ https://en.wikipedia.org/wiki/Natural_number ✰
Адрес хранения снимка оригинал (URL):
✰ https://arc.ask3.ru/arc/aa/18/32/18fc6ef4b4772bb866ef9be04add1b32.html ✰
Адрес хранения снимка перевод (URL):
✰ https://arc.ask3.ru/arc/aa/18/32/18fc6ef4b4772bb866ef9be04add1b32__translat.html ✰
Дата и время сохранения документа:
✰ 08.06.2024 11:06:25 (GMT+3, MSK) ✰
Дата и время изменения документа (по данным источника):
✰ 6 June 2024, at 18:03 (UTC). ✰ 

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Ask3.Ru ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 
Сервисы Ask3.ru: 
 Архив документов (Снимки документов, в формате HTML, PDF, PNG - подписанные ЭЦП, доказывающие существование документа в момент подписи. Перевод сохраненных документов на русский язык.)https://arc.ask3.ruОтветы на вопросы (Сервис ответов на вопросы, в основном, научной направленности)https://ask3.ru/answer2questionТоварный сопоставитель (Сервис сравнения и выбора товаров) ✰✰
✰ https://ask3.ru/product2collationПартнерыhttps://comrades.ask3.ru


Совет. Чтобы искать на странице, нажмите Ctrl+F или ⌘-F (для MacOS) и введите запрос в поле поиска.
Arc.Ask3.ru: далее начало оригинального документа

Натуральное число — Википедия Jump to content

Натуральное число

Из Википедии, бесплатной энциклопедии

Для счета можно использовать натуральные числа: одно яблоко; два яблока — это одно яблоко, добавленное к другому яблоку, три яблока — это одно яблоко, добавленное к двум яблокам,...

В математике натуральными числами являются числа 0, 1, 2, 3 и т. д., возможно, исключая 0. [1] Некоторые определяют натуральные числа как неотрицательные целые числа 0, 1, 2, 3, ... , а другие определяют их как положительные целые числа 1, 2, 3, ... . [а] Некоторые авторы признают оба определения, когда это удобно. [2] определяются В некоторых текстах целые числа как натуральные числа вместе с нулем, исключая ноль из натуральных чисел, в то время как в других текстах целые числа относятся ко всем целым числам (включая отрицательные целые числа). [3] Счетные числа относятся к натуральным числам в обычном языке, особенно в начальном школьном образовании, и столь же неоднозначны, хотя обычно исключают ноль. [4]

Натуральные числа можно использовать для подсчета (например, « шесть на столе монет»), и в этом случае они служат количественными числами . Их также можно использовать для упорядочивания (например, «это третий по величине город в стране»), и в этом случае они служат порядковыми числами . Натуральные числа иногда используются в качестве меток, также известных как номинальные числа (например, номера на футболках в спорте), которые не обладают свойствами чисел в математическом смысле. [2] [5]

Натуральные числа образуют набор , обычно обозначаемый жирным шрифтом N или жирным шрифтом на доске. . Многие другие наборы чисел создаются путем последовательного расширения набора натуральных чисел: целые числа за счет включения аддитивного тождества 0 (если оно еще не введено) и аддитивного обратного значения n для каждого ненулевого натурального числа n ; рациональные числа , включая мультипликативное обратное для каждого ненулевого целого числа n (а также произведения этих обратных чисел на целые числа); действительные числа , включая пределы последовательностей Коши [б] рациональных; комплексные числа путем присоединения к действительным числам квадратного корня из −1 (а также их сумм и произведений); и так далее. [с] [д] Эта цепочка расширений канонически встраивает натуральные числа в другие системы счисления.

Свойства натуральных чисел, такие как делимость и распределение простых чисел , изучаются в теории чисел . Проблемы, связанные со счетом и упорядочиванием, такие как разбиение и перечисления , изучаются в комбинаторике .

История [ править ]

Древние корни [ править ]

Кость Ишанго (на выставке в Королевском бельгийском институте естественных наук ) [6] [7] [8] Считается, что он использовался 20 000 лет назад для арифметики натуральных чисел.

Самый примитивный метод представления натурального числа — использование пальцев, например, при счете пальцев . проставление метки Еще одним примитивным методом является для каждого объекта. Позже набор объектов можно было проверить на равенство, избыток или недостаток — вычеркнув отметку и удалив объект из набора.

Первым крупным достижением в области абстракции стало использование цифр для обозначения чисел. Это позволило разработать системы для записи больших чисел. Древние египтяне разработали мощную систему цифр с отдельными иероглифами для 1, 10 и всех степеней от 10 до более чем 1 миллиона. Резьба по камню из Карнака , датируемая примерно 1500 годом до нашей эры и ныне находящаяся в Лувре в Париже, изображает 276 как 2 сотни, 7 десятков и 6 единиц; и аналогично для числа 4622. была У вавилонян система разрядов, основанная в основном на цифрах 1 и 10 с основанием шестьдесят, так что символ шестидесяти был таким же, как и символ единицы, — его значение определялось из контекста. [9]

Гораздо более поздним достижением стало развитие идеи о том, что 0 можно рассматривать как число со своей собственной цифрой. Использование цифры 0 в позиционной записи (внутри других чисел) восходит к 700 г. до н. э. вавилонянами, которые опускали такую ​​цифру, когда она должна была быть последним символом в числе. [Это] и Цивилизации ольмеков майя использовали 0 как отдельное число еще в I веке до нашей эры , но это использование не распространилось за пределы Мезоамерики . [11] [12] Использование цифры 0 в наше время возникло благодаря индийскому математику Брахмагупте в 628 году нашей эры. Однако 0 использовался как число в средневековых вычислениях (вычислении даты Пасхи), начиная с Дионисия Эксигууса в 525 году нашей эры, без обозначения цифры. Стандартные римские цифры не имеют символа 0; вместо этого для обозначения значения 0 использовалось nulla (или форма родительного падежа nullae ) от nullus , латинского слова, означающего «нет». [13]

Первое систематическое исследование чисел как абстракций обычно приписывают греческим философам Пифагору и Архимеду . Некоторые греческие математики трактовали число 1 иначе, чем большие числа, а иногда даже вообще не как число. [ф] Евклид , например, определил сначала единицу, а затем число как множество единиц, таким образом, по его определению, единица не является числом и не существует уникальных чисел (например, любые две единицы из неопределенного числа единиц равны 2) . [15] Однако в определении совершенного числа , которое появляется вскоре после этого, Евклид рассматривает 1 как число, такое же, как и любое другое. [16]

Независимые исследования численности также проводились примерно в то же время в Индии , Китае и Мезоамерике . [17]

Возникновение как термин [ править ]

Николя Шюке использовал термин Progression Naturelle (естественное развитие) в 1484 году. [18] Самое раннее известное использование слова «натуральное число» как полной английской фразы относится к 1763 году. [19] [20] Британская энциклопедия 1771 года определяет натуральные числа в статье о логарифме. [20]

Начало с 0 или 1 уже давно является вопросом определения. В 1727 году Бернар Ле Бовье де Фонтенель писал, что его представления о расстоянии и элементе привели к определению натуральных чисел как включающих или исключающих 0. [21] В 1889 году Джузеппе Пеано использовал N для обозначения положительных целых чисел и начал с 1, [22] но позже он перешел на использование N 0 и N 1 . [23] Исторически сложилось так, что большинство определений исключали 0, [20] [24] [25] но многие математики, такие как Джордж А. Вентворт , Бертран Рассел , Николя Бурбаки , Пол Халмос , Стивен Коул Клини и Джон Хортон Конвей , предпочитали включать 0. [26] [20]

Математики отметили тенденции использования определений, например, в текстах по алгебре, включающих 0, [20] [г] тексты по теории чисел и анализу, исключая 0, [20] [27] [28] тексты по логике и теории множеств, включая 0, [29] [30] [31] словари, исключая 0, [20] [32] школьные учебники (до уровня средней школы), исключая 0, и книги для старших классов колледжа, включая 0. [1] Из каждой из этих тенденций есть исключения, и по состоянию на 2023 год официального исследования не проводилось. Приведенные аргументы включают деление на ноль. [27] и размер пустого множества . Компьютерные языки часто начинают с нуля при перечислении таких элементов, как счетчики циклов и элементы строк или массивов . [33] [34] В том числе популярность 0 начала расти в 1960-х годах. [20] Стандарт ISO 31-11 включил 0 в натуральные числа в своем первом издании в 1978 году, и это продолжается в нынешнем издании под названием ISO 80000-2 . [35]

Формальная конструкция [ править ]

В Европе XIX века велись математические и философские дискуссии о точной природе натуральных чисел. Анри Пуанкаре заявил, что аксиомы можно продемонстрировать только в их конечном применении, и пришел к выводу, что именно «сила разума» позволяет представить себе бесконечное повторение одного и того же действия. [36] Леопольд Кронекер резюмировал свое убеждение так: «Бог создал целые числа, все остальное - дело рук человека». [час]

Конструктивисты видели необходимость улучшить логическую строгость оснований математики . [я] В 1860-х годах Герман Грассманн предложил рекурсивное определение натуральных чисел, заявив тем самым, что они на самом деле не естественны, а являются следствием определений. Позднее были построены два класса таких формальных определений; еще позже было показано, что они эквивалентны в большинстве практических приложений.

Теоретико-множественные определения натуральных чисел были инициированы Фреге . Первоначально он определил натуральное число как класс всех множеств, находящихся во взаимно однозначном соответствии с определенным набором. Однако это определение привело к парадоксам, в том числе к парадоксу Рассела . Чтобы избежать таких парадоксов, формализм был изменен таким образом, что натуральное число определяется как определенный набор, и говорят, что любой набор, который можно привести во взаимно однозначное соответствие с этим набором, имеет такое количество элементов. [39]

В 1881 году Чарльз Сандерс Пирс представил первую аксиоматизацию арифметики натуральных чисел в рамках второго класса определений. [40] [41] В 1888 году Ричард Дедекинд предложил еще одну аксиоматизацию арифметики натуральных чисел: [42] а в 1889 году Пеано опубликовал упрощенную версию аксиом Дедекинда в своей книге « Принципы арифметики, представленные новым методом» ( лат . Arithmetices principia, nova Methodo exposita ). Этот подход теперь называется арифметикой Пеано . Он основан на аксиоматизации свойств порядковых чисел : каждое натуральное число имеет преемника, а каждое ненулевое натуральное число имеет уникального предшественника. Арифметика Пеано равносовместима с несколькими слабыми системами теории множеств . Одной из таких систем является ZFC , в которой аксиома бесконечности заменена ее отрицанием. [43] Теоремы, которые можно доказать в ZFC, но нельзя доказать с помощью аксиом Пеано, включают теорему Гудштейна . [44]

Обозначения [ править ]

Множество всех натуральных чисел стандартно обозначается N или [2] [45] иногда использовалась В более старых текстах буква J в качестве символа этого набора. [46]

Поскольку натуральные числа могут содержать 0 или нет, может быть важно знать, о какой версии идет речь. Это часто определяется контекстом, но также может быть сделано с использованием нижнего или верхнего индекса в обозначениях, например: [35] [47]

  • Натуральные без нуля:
  • Натуральные с нулем:

Альтернативно, поскольку натуральные числа естественным образом образуют подмножество целых чисел (часто обозначаемых ), их можно называть положительными или неотрицательными целыми числами соответственно. [48] Чтобы однозначно определить, включен ли 0 или нет, иногда используется надстрочный индекс " В первом случае добавляется " или "+", а во втором случае добавляется нижний индекс (или верхний индекс) "0": [35]

Свойства [ править ]

В этом разделе используется соглашение .

Дополнение [ править ]

Учитывая набор натуральных чисел и функция-преемник отправляя каждое натуральное число к следующему, можно определить сложение натуральных чисел рекурсивно, установив a + 0 = a и a + S ( b ) = S ( a + b ) для всех a , b . Таким образом, а + 1 = а + S(0) = S( а +0) = S( а ) , а + 2 = а + S(1) = S( а +1) = S(S( а )) , и так далее. Алгебраическая структура коммутативный моноид с единицей 0. Это свободный моноид от одной образующей. Этот коммутативный моноид удовлетворяет свойству отмены , поэтому его можно вложить в группу . Наименьшая группа, содержащая натуральные числа, — это целые числа .

Если 1 определяется как S (0) , то b + 1 = b + S (0) = S ( b + 0) = S ( b ) . То есть b + 1 является просто преемником b .

Умножение [ править ]

Аналогично, учитывая, что сложение определено, умножения оператор может быть определено через a × 0 = 0 и a × S( b ) = ( a × b ) + a . Это превращает в свободный коммутативный моноид с единицей 1; генераторным набором этого моноида является набор простых чисел .

Связь между сложением и умножением [ править ]

Сложение и умножение совместимы, что выражается в законе распределения : a × ( b + c ) = ( a × b ) + ( a × c ) . Эти свойства сложения и умножения делают натуральные числа экземпляром коммутативного полукольца . Полукольца — это алгебраическое обобщение натуральных чисел, в котором умножение не обязательно коммутативно. Отсутствие аддитивных обратных, что эквивалентно тому, что не замкнуто относительно вычитания (т. е. вычитание одного натурального числа из другого не всегда приводит к получению другого натурального числа), означает, что это не кольцо ; вместо этого это полукольцо (также известное как буровая установка ).

Если натуральные числа взяты как «исключая 0» и «начиная с 1», определения + и × такие же, как выше, за исключением того, что они начинаются с a + 1 = S ( a ) и a × 1 = a . Более того, не имеет элемента идентификации.

Заказать [ править ]

В этом разделе сопоставленные переменные, такие как ab , обозначают произведение a × b , [49] стандартный порядок операций и предполагается .

Полный порядок натуральных чисел определяется условием a b тогда и только тогда, когда существует другое натуральное число c , где a + c = b . Этот порядок совместим с арифметическими операциями в следующем смысле: если a , b и c — натуральные числа и a b , то a + c b + c и ac bc .

Важным свойством натуральных чисел является то, что они хорошо упорядочены : каждое непустое множество натуральных чисел имеет наименьший элемент. Ранг среди хорошо упорядоченных множеств выражается порядковым числом ; для натуральных чисел это обозначается как ω (омега).

Дивизия [ править ]

В этом разделе сопоставленные переменные, такие как ab , обозначают произведение a × b стандартный порядок операций , и предполагается .

Хотя, как правило, невозможно разделить одно натуральное число на другое и получить в результате натуральное число, процедура деления с остатком или евклидово деление в качестве замены доступна : для любых двух натуральных чисел a и b с b ≠ 0 существует — натуральные числа q и r такие, что

Число q называется частным , а r остатком от деления a на b . Числа q и r однозначно определяются значениями a и b . Это евклидово деление является ключом к нескольким другим свойствам ( делимости ), алгоритмам (таким как алгоритм Евклида ) и идеям теории чисел.

удовлетворяют натуральные числа которым Алгебраические свойства ,

Операции сложения (+) и умножения (×) натуральных чисел, определенные выше, имеют несколько алгебраических свойств:

  • Замыкание при сложении и умножении: для всех натуральных чисел a и b оба a + b и a × b являются натуральными числами. [50]
  • Ассоциативность : для всех натуральных чисел a , b и c ) a + ( b + c = ( a + b ) + c и a × ( b × c ) = ( a × b ) × c . [51]
  • Коммутативность : для всех натуральных a и b чисел a + b = b + a и a × b = b × a . [52]
  • Существование единичных элементов : для каждого натурального числа a , a + 0 = a и a × 1 = a .
    • Если натуральные числа взять «исключая 0» и «начиная с 1», то для каждого натурального числа a a × 1 = a . Однако свойство «наличие аддитивного единичного элемента» не выполняется.
  • Распределенность умножения на сложение для всех натуральных чисел a , b и c , a × ( b + c ) = ( a × b ) + ( a × c ) .
  • Никаких ненулевых делителей нуля : если a и b — натуральные числа такие, что a × b = 0 , то a = 0 или b = 0 (или оба).

Обобщения [ править ]

Два важных обобщения натуральных чисел возникают из двух применений счета и упорядочивания: кардинальные числа и порядковые числа .

  • Натуральное число можно использовать для выражения размера конечного множества; точнее, кардинальное число — это мера размера множества, которая подходит даже для бесконечных множеств. Нумерация кардиналов обычно начинается с нуля, чтобы вместить пустой набор . . Эта концепция «размера» основана на сопоставлениях между множествами, так что два множества имеют одинаковый размер , точно в том случае, если между ними существует взаимно однозначное соответствие . Сам набор натуральных чисел и любой его биективный образ считаются счетно бесконечными и имеют мощность алеф-нуль ( 0 ).
  • Натуральные числа также используются в качестве лингвистических порядковых числительных : «первый», «второй», «третий» и так далее. Нумерация порядковых номеров обычно начинается с нуля, чтобы соответствовать типу порядка пустого набора. . Таким образом, их можно сопоставить элементам вполне упорядоченного конечного множества, а также элементам любого вполне упорядоченного счетно-бесконечного множества без предельных точек . Это присвоение можно обобщить на общие упорядочения с несчетной мощностью, чтобы получить порядковые числа. Порядковое число также может использоваться для описания понятия «размера» хорошо упорядоченного набора в смысле, отличном от мощности: если существует порядковый изоморфизм между двумя хорошо упорядоченными множествами (более чем биекция), они имеют тот же порядковый номер. Первое порядковое число, не являющееся натуральным числом, выражается как ω ; это также порядковый номер самого набора натуральных чисел.

Наименьший порядковый номер мощности 0 (то есть начальный ординал 0 ) равен ω, многие упорядоченные множества с кардинальным числом но 0 имеют порядковый номер больше ω .

Для конечных хорошо упорядоченных множеств существует взаимно однозначное соответствие между порядковыми и кардинальными числами; следовательно, они оба могут быть выражены одним и тем же натуральным числом — количеством элементов множества. Это число также можно использовать для описания положения элемента в более крупной конечной или бесконечной последовательности .

Счетная нестандартная модель арифметики, удовлетворяющая арифметике Пеано (то есть аксиомам Пеано первого порядка), была разработана Сколемом в 1933 году. Сверхнатуральные числа представляют собой несчетную модель, которая может быть построена из обычных натуральных чисел с помощью сверхстепенной конструкции. . Другие обобщения обсуждаются в разделе «Расширения концепции» .

Жорж Риб провокационно заявлял, что «наивные целые числа не заполняют ". [53]

Формальные определения [ править ]

Существует два стандартных метода формального определения натуральных чисел. Первая, названная в честь Джузеппе Пеано , состоит из автономной аксиоматической теории , называемой арифметикой Пеано , основанной на нескольких аксиомах, называемых аксиомами Пеано .

Второе определение основано на теории множеств . Он определяет натуральные числа как определенные множества . Точнее, каждое натуральное число n определяется как явно определенное множество, элементы которого позволяют подсчитывать элементы других множеств, в том смысле, что предложение «множество S имеет n элементов» означает, что существует однозначное соответствие между два n и S. набора

Множества, используемые для определения натуральных чисел, удовлетворяют аксиомам Пеано. Отсюда следует, что каждая теорема , которую можно сформулировать и доказать в арифметике Пеано, можно также доказать и в теории множеств. Однако эти два определения не эквивалентны, поскольку существуют теоремы, которые можно сформулировать в терминах арифметики Пеано и доказать в теории множеств, но которые невозможно доказать внутри арифметики Пеано. Вероятный пример — Великая теорема Ферма .

Определение целых чисел как множеств, удовлетворяющих аксиомам Пеано, обеспечивает модель арифметики Пеано внутри теории множеств. Важным следствием является то, что если теория множеств непротиворечива (как это обычно предполагается), то и арифметика Пеано непротиворечива. Другими словами, если бы в арифметике Пеано можно было доказать противоречие, то теория множеств была бы противоречивой, и каждая теорема теории множеств была бы одновременно истинной и неверной.

Пеано Аксиомы

Пять аксиом Пеано заключаются в следующем: [54] [Дж]

  1. 0 – натуральное число.
  2. У каждого натурального числа есть последующий элемент, который также является натуральным числом.
  3. 0 не является преемником какого-либо натурального числа.
  4. Если преемник равен преемнику , затем равно .
  5. Аксиома индукции : если утверждение истинно для 0 и если истинность этого утверждения для числа подразумевает его истинность для последователя этого числа, то это утверждение верно для любого натурального числа.

Это не оригинальные аксиомы, опубликованные Пеано, но названные в его честь. В некоторых формах аксиом Пеано вместо 0 стоит 1. В обычной арифметике преемник аксиомы является .

Теоретико-множественное определение [ править ]

Интуитивно понятно, что натуральное число n является общим свойством всех множеств , состоящих из n элементов. Итак, кажется естественным определить n как класс эквивалентности по отношению «может быть выполнено во взаимно однозначном соответствии ». Это не работает в теории множеств , поскольку такой класс эквивалентности не будет множеством (из-за парадокса Рассела ). Стандартное решение — определить конкретный набор из n элементов, который будет называться натуральным числом n .

Следующее определение было впервые опубликовано Джоном фон Нейманом . [55] хотя Леви приписывает эту идею неопубликованной работе Цермело 1916 года. [56] Поскольку это определение распространяется на бесконечное множество как определение порядкового числа , множества, рассматриваемые ниже, иногда называют ординалами фон Неймана .

Определение происходит следующим образом:

  • Вызовите 0 = {} , пустой набор .
  • Определите преемника S ( a ) любого набора a формулой S ( a ) = a ∪ { a } .
  • По аксиоме бесконечности существуют множества, содержащие 0 и замкнутые относительно функции-последователя. Такие множества называются индуктивными . Пересечение всех индуктивных множеств по-прежнему остается индуктивным множеством.
  • Это пересечение представляет собой множество натуральных чисел .

Отсюда следует, что натуральные числа определяются итеративно следующим образом:

  • 0 = { } ,
  • 1 = 0 ∪ {0} = {0} = {{ }} ,
  • 2 = 1 ∪ {1} = {0, 1} = {{ }, {{ }}} ,
  • 3 = 2 ∪ {2} = {0, 1, 2} = {{ }, {{ }}, {{ }, {{ }}}} ,
  • n = n −1 ∪ { n −1} = {0, 1, ..., n −1} = {{ }, {{ }}, ..., {{ }, {{ }}, .. .}} ,
  • и т. д.

Можно проверить, что натуральные числа удовлетворяют аксиомам Пеано .

С помощью этого определения, учитывая натуральное число n , предложение «множество S имеет n элементов» может быть формально определено как «существует биекция от n до . Это формализует операцию подсчета элементов S. Кроме того, n m тогда и только тогда, когда . Другими словами , n является подмножеством m включение множества определяет обычный общий порядок натуральных чисел .

Из определения следует, что каждое натуральное число равно множеству всех натуральных чисел, меньших его. Это определение можно расширить до определения ординалов фон Неймана для определения всех порядковых чисел , включая бесконечные: «каждый ординал представляет собой хорошо упорядоченный набор всех меньших ординалов».

Если не принять аксиому бесконечности , натуральные числа не могут образовывать множество. Тем не менее, натуральные числа по-прежнему могут быть определены индивидуально, как указано выше, и они по-прежнему удовлетворяют аксиомам Пеано.

Существуют и другие теоретические конструкции. В частности, Эрнст Цермело представил конструкцию, которая в настоящее время представляет лишь исторический интерес и которую иногда называют Порядковые номера Цермело . [56] Он заключается в определении 0 как пустого множества и S ( a ) = { a } .

Согласно этому определению каждое натуральное число представляет собой одноэлементное множество . Итак, свойство натуральных чисел представлять мощности напрямую недоступно; только порядковое свойство (являющееся n- м элементом последовательности) является непосредственным. В отличие от конструкции фон Неймана, ординалы Цермело не распространяются на бесконечные ординалы.

См. также [ править ]

Системы счисления
Сложный
Настоящий
Рациональный
Целое число
Естественный
Ноль : 0
Один : 1
простые числа
Составные числа
Отрицательные целые числа
Доля
Конечная десятичная дробь
Диадический (конечный бинарный)
Повторяющаяся десятичная дробь
иррациональный
Алгебраическая иррациональность
трансцендентный
Воображаемый

Примечания [ править ]

  1. ^ См. § Возникновение как термин.
  2. ^ Любая последовательность Коши в действительных числах сходится,
  3. ^ Мендельсон (2008 , стр. x) говорит: «Вся фантастическая иерархия систем счисления построена чисто теоретико-множественными средствами из нескольких простых предположений о натуральных числах».
  4. ^ Блюман (2010 , стр. 1): «Числа составляют основу математики».
  5. ^ Табличка, найденная в Кише ... предположительно датируемая примерно 700 г. до н. э., использует три крючка для обозначения пустого места в позиционных обозначениях. На других табличках примерно того же времени вместо пустого места используется одинарный крючок. [10]
  6. ^ Это соглашение используется, например, в «Элементах» Евклида , см. веб-издание Книги VII Д. Джойса. [14]
  7. ^ Mac Lane & Birkhoff (1999 , стр. 15) включают ноль в натуральные числа: «Интуитивно, множество всех натуральных чисел можно описать следующим образом: содержит «начальное» число 0 ; ...'. Они следуют этому со своей версией аксиом Пеано .
  8. ^ Английский перевод сделан Греем. В сноске Грей приписывает немецкую цитату: «Вебер 1891–1892, 19, цитата из лекции Кронекера 1886 года». [37] [38]
  9. ^ «Большая часть математических работ двадцатого века была посвящена исследованию логических основ и структуры предмета». ( Евс 1990 , стр. 606)
  10. ^ Гамильтон (1988 , стр. 117 и далее) называет их «постулатами Пеано» и начинается с «1,0    — натуральное число».
    Халмош (1960 , стр. 46) использует язык теории множеств вместо языка арифметики для своих пяти аксиом. Он начинает с «(I)    0 ∈ ω (где, конечно, 0 = ∅ » ( ω — множество всех натуральных чисел).
    Мораш (1991) дает «аксиому, состоящую из двух частей», в которой натуральные числа начинаются с 1. (Раздел 10.1: Аксиоматизация системы положительных целых чисел ).

Ссылки [ править ]

  1. ^ Перейти обратно: а б Эндертон, Герберт Б. (1977). Элементы теории множеств . Нью-Йорк: Академическая пресса. п. 66. ИСБН  0122384407 .
  2. ^ Перейти обратно: а б с Вайсштейн, Эрик В. «Натуральное число» . mathworld.wolfram.com . Проверено 11 августа 2020 г. .
  3. ^ Ганссл, Джек Г. и Барр, Майкл (2003). «целое число» . Словарь встраиваемых систем . Тейлор и Фрэнсис. стр. 138 (целое число), 247 (целое число со знаком) и 276 (целое число без знака). ISBN  978-1-57820-120-4 . Архивировано из оригинала 29 марта 2017 года . Проверено 28 марта 2017 г. - через Google Книги.
  4. ^ Вайсштейн, Эрик В. «Счетное число» . Математический мир .
  5. ^ «Натуральные числа» . Блестящая вики по математике и естественным наукам . Проверено 11 августа 2020 г. .
  6. ^ "Введение" . Кость Ишанго . Брюссель, Бельгия: Королевский Бельгийский институт естественных наук . Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года.
  7. ^ «Флеш-презентация» . Кость Ишанго . Брюссель, Бельгия: Королевский Бельгийский институт естественных наук . Архивировано из оригинала 27 мая 2016 года.
  8. ^ «Кость Ишанго, Демократическая Республика Конго» . Портал ЮНЕСКО к наследию астрономии . Архивировано из оригинала 10 ноября 2014 года. Находится в постоянной экспозиции Королевского бельгийского института естественных наук , Брюссель, Бельгия.
  9. ^ Ифра, Жорж (2000). Всеобщая история чисел . Уайли. ISBN  0-471-37568-3 .
  10. ^ «История Зеро» . MacTutor История математики . Архивировано из оригинала 19 января 2013 года . Проверено 23 января 2013 г.
  11. ^ Манн, Чарльз К. (2005). 1491: Новые открытия Америки до Колумба . Кнопф. п. 19. ISBN  978-1-4000-4006-3 . Архивировано из оригинала 14 мая 2015 года . Проверено 3 февраля 2015 г. - через Google Книги.
  12. ^ Эванс, Брайан (2014). «Глава 10. Доколумбовая математика: цивилизации ольмеков, майя и инков» . Развитие математики на протяжении веков: краткая история в культурном контексте . Джон Уайли и сыновья. ISBN  978-1-118-85397-9 – через Google Книги.
  13. ^ Декерс, Майкл (25 августа 2003 г.). «Cyclus Decemnovennalis Dionysii - Девятнадцатилетний цикл Дионисия» . Hbar.phys.msu.ru. Архивировано из оригинала 15 января 2019 года . Проверено 13 февраля 2012 г.
  14. ^ Евклид . «Книга VII, определения 1 и 2» . В Джойс, Д. (ред.). Элементы . Университет Кларка.
  15. ^ Мюллер, Ян (2006). Философия математики и дедуктивная структура в «Началах» Евклида . Минеола, Нью-Йорк: Dover Publications. п. 58. ИСБН  978-0-486-45300-2 . OCLC   69792712 .
  16. ^ Евклид . «Книга VII, определение 22» . В Джойс, Д. (ред.). Элементы . Университет Кларка. Совершенное число – это то, которое равно сумме своих частей. В определении VII.3 «часть» определялась как число, но здесь частью считается 1, так что, например, 6 = 1 + 2 + 3 является совершенным числом.
  17. ^ Клайн, Моррис (1990) [1972]. Математическая мысль от древности до современности . Издательство Оксфордского университета. ISBN  0-19-506135-7 .
  18. ^ Шуке, Николя (1881) [1484]. Le Triparty en la science des nombrees (на французском языке).
  19. ^ Эмерсон, Уильям (1763). Метод приращений . п. 113.
  20. ^ Перейти обратно: а б с д Это ж г час «Самые ранние известные варианты использования некоторых математических слов (N)» . История математики .
  21. ^ Фонтенель, Бернар де (1727). Элементы геометрии бесконечности (на французском языке). п. 3.
  22. ^ Арифметические принципы: новый метод (на латыни). Братья Бокка. 1889. с. 12.
  23. ^ Пеано, Джузеппе (1901). Форма по математике (на французском языке). Париж, Готье-Виллар. п. 39.
  24. ^ Прекрасно, Генри Берчард (1904). Колледж алгебры . Ушел. стр. 6.
  25. ^ Продвинутая алгебра: учебное пособие для использования с курсом USAFI MC 166 или CC166 . Институт Вооружённых Сил США. 1958. с. 12.
  26. ^ "Натуральное число" . archive.lib.msu.edu .
  27. ^ Перейти обратно: а б Кржижек, Михал; Сомер, Лоуренс; Шолцова, Алена (21 сентября 2021 г.). От великих открытий в теории чисел к приложениям . Спрингер Природа. стр. 6. ISBN  978-3-030-83899-7 .
  28. ^ См., например, Carothers (2000 , стр. 3) или Thomson, Bruckner & Bruckner (2008 , стр. 2).
  29. ^ Гауэрс, Тимоти (2008). Принстонский спутник математики . Принстон: Издательство Принстонского университета. п. 17. ISBN  978-0-691-11880-2 .
  30. ^ Багария, Джоан (2017). Теория множеств (изд. Зима 2014 г.). Стэнфордская энциклопедия философии. Архивировано из оригинала 14 марта 2015 года . Проверено 13 февраля 2015 г.
  31. ^ Голдрей, Дерек (1998). «3». Классическая теория множеств: независимое исследование под руководством руководства (1-е изд., 1-е печатное изд.). Бока-Ратон, Флорида [ua]: Chapman & Hall/CRC. п. 33 . ISBN  978-0-412-60610-6 .
  32. ^ "натуральное число" . Merriam-Webster.com . Мерриам-Вебстер . Архивировано из оригинала 13 декабря 2019 года . Проверено 4 октября 2014 г.
  33. ^ Браун, Джим (1978). «В защиту происхождения индекса 0». ACM SIGAPL APL Quote Quad . 9 (2): 7. дои : 10.1145/586050.586053 . S2CID   40187000 .
  34. ^ Хуэй, Роджер. «Является ли индекс 0 помехой?» . jsoftware.com . Архивировано из оригинала 20 октября 2015 года . Проверено 19 января 2015 г.
  35. ^ Перейти обратно: а б с «Стандартные наборы чисел и интервалы» (PDF) . ИСО 80000-2:2019 . Международная Организация Стандартизации . 19 мая 2020 г. с. 4.
  36. ^ Пуанкаре, Анри (1905) [1902]. «О природе математического рассуждения» . La Science et l'hypothèse [ Наука и гипотеза ]. Перевод Гринстрита, Уильяма Джона. VI.
  37. ^ Грей, Джереми (2008). Призрак Платона: модернистская трансформация математики . Издательство Принстонского университета. п. 153. ИСБН  978-1-4008-2904-0 . Архивировано из оригинала 29 марта 2017 года в Google Книгах.
  38. ^ Вебер, Генрих Л. (1891–1892). «Кронекер» . отчет Ассоциации математиков немецких Годовой стр. 2:5–23. (Цитата на стр. 19). Архивировано из оригинала 9 августа 2018 г.; «Доступ к годовому отчету Немецкой ассоциации математиков » . Архивировано из оригинала 20 августа 2017 года.
  39. ^ Ева 1990 , Глава 15
  40. ^ Пирс, CS (1881). «О логике числа» . Американский журнал математики . 4 (1): 85–95. дои : 10.2307/2369151 . JSTOR   2369151 . МР   1507856 .
  41. ^ Шилдс, Пол (1997). «3. Аксиоматизация арифметики Пирса» . В Хаузере, Натан; Робертс, Дон Д.; Ван Эвра, Джеймс (ред.). Исследования по логике Чарльза Сандерса Пирса . Издательство Университета Индианы. стр. 43–52. ISBN  0-253-33020-3 .
  42. ^ Что такое числа и для чего они нужны? (на немецком). Ф.Вьюег. 1893. 71-73.
  43. ^ Барателла, Стефано; Ферро, Руджеро (1993). «Теория множеств с отрицанием аксиомы бесконечности». Математическая логика Ежеквартальный журнал . 39 (3): 338–352. дои : 10.1002/malq.19930390138 . МР   1270381 .
  44. ^ Кирби, Лори; Пэрис, Джефф (1982). «Доступные результаты независимости для арифметики Пеано». Бюллетень Лондонского математического общества . 14 (4). Уайли: 285–293. дои : 10.1112/blms/14.4.285 . ISSN   0024-6093 .
  45. ^ «Список математических обозначений, используемых на веб-сайте математических функций: числа, переменные и функции» . function.wolfram.com . Проверено 27 июля 2020 г.
  46. ^ Рудин, В. (1976). Принципы математического анализа . Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. п. 25. ISBN  978-0-07-054235-8 .
  47. ^ Гримальди, Ральф П. (2004). Дискретная и комбинаторная математика: прикладное введение (5-е изд.). Пирсон Эддисон Уэсли. ISBN  978-0-201-72634-3 .
  48. ^ Гримальди, Ральф П. (2003). Обзор дискретной и комбинаторной математики (5-е изд.). Бостон: Аддисон-Уэсли. п. 133. ИСБН  978-0-201-72634-3 .
  49. ^ Вайсштейн, Эрик В. «Умножение» . mathworld.wolfram.com . Проверено 27 июля 2020 г.
  50. ^ Флетчер, Гарольд; Хауэлл, Арнольд А. (9 мая 2014 г.). Математика с пониманием . Эльзевир. п. 116. ИСБН  978-1-4832-8079-0 . ...множество натуральных чисел замкнуто при сложении... множество натуральных чисел замкнуто при умножении
  51. ^ Дэвиссон, Шайлер Колфакс (1910). Колледж алгебры . Компания Макмилиан. п. 2. Сложение натуральных чисел ассоциативно.
  52. ^ Брэндон, Берта (М.); Браун, Кеннет Э.; Гундлах, Бернард Х.; Кук, Ральф Дж. (1962). Математическая серия Лэйдлоу . Том. 8. Братья Лейдлоу, с. 25.
  53. ^ Флетчер, Питер; Хрбачек, Карел; Кановей, Владимир; Кац, Михаил Георгиевич; Лобри, Клод; Сандерс, Сэм (2017). «Подходы к анализу с бесконечно малыми числами по примеру Робинсона, Нельсона и других» . Обмен реальным анализом . 42 (2): 193–253. arXiv : 1703.00425 . дои : 10.14321/realanalexch.42.2.0193 .
  54. ^ Минтс, GE (ред.). «Аксиомы Пеано» . Энциклопедия математики . Спрингер в сотрудничестве с Европейским математическим обществом . Архивировано из оригинала 13 октября 2014 года . Проверено 8 октября 2014 г.
  55. ^ фон Нейман (1923)
  56. ^ Перейти обратно: а б Леви (1979) , с. 52

Библиография [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

Arc.Ask3.Ru: конец оригинального документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 18FC6EF4B4772BB866EF9BE04ADD1B32__1717686180
URL1:https://en.wikipedia.org/wiki/Natural_number
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Natural number - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть, любые претензии не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, денежную единицу можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)