Натуральное число
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
[ редактировать ]Древние корни
[ редактировать ]Самый примитивный метод представления натурального числа — использование пальцев, например, при счете пальцев . Еще одним примитивным методом является проставление метки 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. [и] Цивилизации ольмеков и 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 Эксигуса в 525 году нашей эры, без обозначения цифры. Стандартные римские цифры не имеют символа 0; вместо этого nulla (или форма родительного падежа nullae ) от nullus , латинского слова, означающего «нет». для обозначения значения 0 использовалось [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
[ редактировать ]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 включал 0 в натуральных числах в своем первом издании в 1978 году, и это продолжается в нынешнем издании под названием ISO 80000-2 . [35]
Формальная конструкция
[ редактировать ]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
[ редактировать ]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]
Характеристики
[ редактировать ]В этом разделе используется соглашение .
Добавление
[ редактировать ]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
[ редактировать ]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
[ редактировать ]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.
Заказ
[ редактировать ]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).
Разделение
[ редактировать ]В этом разделе соседствующие 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.
Алгебраические свойства, которым удовлетворяют натуральные числа
[ редактировать ]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
[ редактировать ]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 существует взаимно однозначное соответствие , точно в том случае, если между ними . Сам набор натуральных чисел и любой его биективный образ считаются счетно бесконечными и имеют мощность алеф-ноль ( ℵ 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 между двумя хорошо упорядоченными множествами существует порядковый изоморфизм (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 ℵ 0 (то есть начальный ординал ℵ 0 ) равен ω , но многие упорядоченные множества с кардинальным числом ℵ 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
[ редактировать ]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 , которая может быть сформулирована и доказана в арифметике Пеано, также может быть доказана 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.
Аксиомы Пеано
[ редактировать ]Пять аксиом Пеано заключаются в следующем: [54] [Дж]
- 0 – натуральное число.
- У каждого натурального числа есть последующий элемент, который также является натуральным числом.
- 0 не является преемником какого-либо натурального числа.
- Если преемник равен преемнику , затем равно .
- 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
[ редактировать ]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 .
- Определим преемника S ( a ) любого множества 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 S » . Это формализует операцию подсчета элементов S. Кроме того, n ≤ m тогда и только тогда, когда является подмножеством m . определяет Другими словами, множества обычный общий порядок натуральных чисел. включение n
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 состоит 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
[ редактировать ]- Каноническое представление целого положительного числа . Представление числа в виде произведения простых чисел.
- Счетное множество - математическое множество, которое можно перечислить.
- Последовательность – функция натуральных чисел из другого набора.
- Порядковое число - обобщение «n-го» на бесконечные случаи.
- Кардинальное число - размер возможно бесконечного множества.
- Теоретико-множественное определение натуральных чисел - аксиомы теории множеств
Примечания
[ редактировать ]- ^ См. § Возникновение как термин.
- ^ Любая последовательность Коши в действительных числах сходится,
- ^ Мендельсон (2008 , стр. x) говорит: «Вся фантастическая иерархия систем счисления построена чисто теоретико-множественными средствами из нескольких простых предположений о натуральных числах».
- ^ Блюман (2010 , стр. 1): «Числа составляют основу математики».
- ^ 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]
- ^ Это соглашение используется, например, в «Элементах» Евклида , см. веб-издание Книги VII Д. Джойса. [14]
- ^ 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 .
- ^ Английский перевод сделан Греем. В сноске Грей приписывает немецкую цитату: «Вебер 1891–1892, 19, цитата из лекции Кронекера 1886 года». [37] [38]
- ^ «Большая часть математических работ двадцатого века была посвящена исследованию логических основ и структуры предмета». ( Евс 1990 , стр. 606)
- ^ 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
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Эндертон, Герберт Б. (1977). Элементы теории множеств . Нью-Йорк: Академическая пресса. п. 66. ИСБН 0122384407 .
- ^ Jump up to: а б с Вайсштейн, Эрик В. «Натуральное число» . mathworld.wolfram.com . Проверено 11 августа 2020 г. .
- ^ 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.
- ^ Вайсштейн, Эрик В. «Счетное число» . Математический мир .
- ^ «Натуральные числа» . Блестящая вики по математике и естественным наукам . Проверено 11 августа 2020 г. .
- ^ "Введение" . Кость Ишанго . Брюссель, Бельгия: Королевский бельгийский институт естественных наук . Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года.
- ^ «Флеш-презентация» . Кость Ишанго . Брюссель, Бельгия: Королевский бельгийский институт естественных наук . Архивировано из оригинала 27 мая 2016 года.
- ^ «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.
- ^ Ифра, Жорж (2000). Всеобщая история чисел . Уайли. ISBN 0-471-37568-3 .
- ^ «История Зеро» . MacTutor История математики . Архивировано из оригинала 19 января 2013 года . Проверено 23 января 2013 г.
- ^ 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.
- ^ 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.
- ^ 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.
- ^ Евклид . «Книга VII, определения 1 и 2» . В Джойс, Д. (ред.). Элементы . Университет Кларка.
- ^ 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 .
- ^ 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. - ^ Клайн, Моррис (1990) [1972]. Математическая мысль от древности до современности . Издательство Оксфордского университета. ISBN 0-19-506135-7 .
- ^ Шуке, Николя (1881) [1484]. Трипартия в науке о числах (на французском языке).
- ^ Эмерсон, Уильям (1763). Метод приращений . п. 113.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час «Самые ранние известные варианты использования некоторых математических слов (N)» . История математики .
- ^ Фонтенель, Бернар де (1727). Элементы геометрии бесконечности (на французском языке). п. 3.
- ^ Арифметические принципы: новый метод (на латыни). Братья Бокка. 1889. с. 12.
- ^ Пеано, Джузеппе (1901). Форма по математике (на французском языке). Париж, Готье-Виллар. п. 39.
- ^ Прекрасно, Генри Берчард (1904). Колледж алгебры . Ушел. стр. 6.
- ^ Продвинутая алгебра: учебное пособие для использования с курсом USAFI MC 166 или CC166 . Институт Вооружённых Сил США. 1958. с. 12.
- ^ «Натуральное число» . archive.lib.msu.edu .
- ^ Jump up to: 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 .
- ^ См., например, Carothers (2000 , стр. 3) или Thomson, Bruckner & Bruckner (2008 , стр. 2).
- ^ Гауэрс, Тимоти (2008). Принстонский спутник математики . Принстон: Издательство Принстонского университета. п. 17. ISBN 978-0-691-11880-2 .
- ^ Багария, Джоан (2017). Теория множеств (изд. Зима 2014 г.). Стэнфордская энциклопедия философии. Архивировано из оригинала 14 марта 2015 года . Проверено 13 февраля 2015 г.
- ^ 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 .
- ^ «натуральное число» . Merriam-Webster.com . Мерриам-Вебстер . Архивировано из оригинала 13 декабря 2019 года . Проверено 4 октября 2014 г.
- ^ Браун, Джим (1978). «В защиту происхождения индекса 0». ACM SIGAPL APL Quote Quad . 9 (2): 7. дои : 10.1145/586050.586053 . S2CID 40187000 .
- ^ Хуэй, Роджер. «Является ли индекс 0 помехой?» . jsoftware.com . Архивировано из оригинала 20 октября 2015 года . Проверено 19 января 2015 г.
- ^ Jump up to: а б с «Стандартные наборы чисел и интервалы» (PDF) . ИСО 80000-2:2019 . Международная организация по стандартизации . 19 мая 2020 г. с. 4.
- ^ Пуанкаре, Анри (1905) [1902]. «О природе математического рассуждения» . La Science et l'hypothèse [ Наука и гипотеза ]. Перевод Гринстрита, Уильяма Джона. VI.
- ^ 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.
- ^ Вебер, Генрих Л. (1891–1892). «Кронекер» . математиков отчет Ассоциации 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.
- ^ Ева 1990 , Глава 15
- ^ Пирс, CS (1881). «О логике числа» . Американский журнал математики . 4 (1): 85–95. дои : 10.2307/2369151 . JSTOR 2369151 . МР 1507856 .
- ^ 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 .
- ^ Что такое числа и для чего они нужны? (на немецком языке). Ф.Вьюег. 1893. 71-73.
- ^ 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 .
- ^ 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 .
- ^ «Список математических обозначений, используемых на веб-сайте математических функций: числа, переменные и функции» . function.wolfram.com . Проверено 27 июля 2020 г.
- ^ Рудин, В. (1976). Принципы математического анализа . Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. п. 25. ISBN 978-0-07-054235-8 .
- ^ Гримальди, Ральф П. (2004). Дискретная и комбинаторная математика: прикладное введение (5-е изд.). Пирсон Эддисон Уэсли. ISBN 978-0-201-72634-3 .
- ^ Гримальди, Ральф П. (2003). Обзор дискретной и комбинаторной математики (5-е изд.). Бостон: Аддисон-Уэсли. п. 133. ИСБН 978-0-201-72634-3 .
- ^ Вайсштейн, Эрик В. «Умножение» . mathworld.wolfram.com . Проверено 27 июля 2020 г.
- ^ 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
- ^ Дэвиссон, Шайлер Колфакс (1910). Колледж алгебры . Компания Макмиллиан. п. 2.
Сложение натуральных чисел ассоциативно.
- ^ Брэндон, Берта (М.); Браун, Кеннет Э.; Гундлах, Бернард Х.; Кук, Ральф Дж. (1962). Математическая серия Лэйдлоу . Том. 8. Лейдлоу Бразерс, с. 25.
- ^ 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 .
- ^ 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.
- ^ фон Нейман (1923)
- ^ Jump up to: а б Леви (1979) , с. 52
Библиография
[ редактировать ]- Блюман, Аллан (2010). Предварительная алгебра DeMYSTiFieD (второе изд.). МакГроу-Хилл Профессионал. ISBN 978-0-07-174251-1 – через Google Книги.
- Каротерс, Нидерланды (2000). Реальный анализ . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-49756-5 – через Google Книги.
- Клэпхэм, Кристофер; Николсон, Джеймс (2014). Краткий Оксфордский математический словарь (Пятое изд.). Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-967959-1 – через Google Книги.
- Дедекинд, Ричард (1963) [1901]. Очерки по теории чисел . Перевод Бемана, Вустера Вудраффа (переиздание). Дуврские книги. ISBN 978-0-486-21010-0 – через Archive.org.
- Дедекинд, Ричард (1901). Очерки по теории чисел . Перевод Бемана, Вустера Вудраффа. Чикаго, Иллинойс: Издательская компания Open Court . Проверено 13 августа 2020 г. - через Project Gutenberg.
- Дедекинд, Ричард (2007) [1901]. Очерки по теории чисел . Кессинджер Паблишинг, ООО. ISBN 978-0-548-08985-9 .
- Ивс, Ховард (1990). Введение в историю математики (6-е изд.). Томсон. ISBN 978-0-03-029558-4 – через Google Книги.
- Халмос, Пол (1960). Наивная теория множеств . Springer Science & Business Media. ISBN 978-0-387-90092-6 – через Google Книги.
- Гамильтон, АГ (1988). Логика для математиков (переработанная ред.). Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-36865-0 – через Google Книги.
- Джеймс, Роберт С .; Джеймс, Гленн (1992). Математический словарь (Пятое изд.). Чепмен и Холл. ISBN 978-0-412-99041-0 – через Google Книги.
- Ландау, Эдмунд (1966). Основы анализа (Третье изд.). Издательство Челси. ISBN 978-0-8218-2693-5 – через Google Книги.
- Леви, Азриэль (1979). Базовая теория множеств . Шпрингер-Верлаг Берлин Гейдельберг. ISBN 978-3-662-02310-5 .
- Мак Лейн, Сондерс ; Биркгоф, Гаррет (1999). Алгебра (3-е изд.). Американское математическое общество. ISBN 978-0-8218-1646-2 – через Google Книги.
- Мендельсон, Эллиотт (2008) [1973]. Системы счисления и основы анализа . Дуврские публикации. ISBN 978-0-486-45792-5 – через Google Книги.
- Мораш, Рональд П. (1991). Мост к абстрактной математике: математические доказательства и структуры (второе изд.). Колледж Макгроу-Хилл. ISBN 978-0-07-043043-3 – через Google Книги.
- Массер, Гэри Л.; Петерсон, Блейк Э.; Бургер, Уильям Ф. (2013). Математика для учителей начальных классов: современный подход (10-е изд.). Глобальное образование Wiley . ISBN 978-1-118-45744-3 – через Google Книги.
- Щепански, Эми Ф.; Косицкий, Эндрю П. (2008). Полное руководство идиота по предалгебре . Группа Пингвин. ISBN 978-1-59257-772-9 – через Google Книги.
- Томсон, Брайан С.; Брукнер, Джудит Б.; Брукнер, Эндрю М. (2008). Элементарный реальный анализ (второе изд.). КлассическийRealAnaанализ.com. ISBN 978-1-4348-4367-8 – через Google Книги.
- фон Нейман, Джон (1923). «Zur Einführung der transfiniten Zahlen» [О введении трансфинитных чисел]. AC Journal of Science Венгерского университета имени Франциска-Жозефины, секция математических наук . 1 : 199–208. Архивировано из оригинала 18 декабря 2014 года . Проверено 15 сентября 2013 г.
- фон Нейман, Джон (январь 2002 г.) [1923]. «О введении трансфинитных чисел» . Ван Хейеноорт, Жан (ред.). От Фреге до Гёделя: справочник по математической логике, 1879–1931 (3-е изд.). Издательство Гарвардского университета. стр. 346–354. ISBN 978-0-674-32449-7 . – Английский перевод фон Неймана 1923 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- «Натуральное число» , Энциклопедия математики , EMS Press , 2001 [1994]
- «Аксиомы и построение натуральных чисел» . apronus.com .