有理数概念的来历
"有理数"这一名称不免叫人费解,而有理数并不比别的数更"有道理"。事实上,这似乎是一个翻译上的失误。"有理数"一词是从西方传来,在英语中是rational number,而rational通常的意义是"理性的"。中国在近代翻译西方科学著作时,依据日语中的翻译方法,以讹传讹,把它译成了"有理数"。但是,这个词来源于古希腊,其英文词根为ratio,就是比率的意思(这里的词根是英语中的,希腊语意义与之相同)。所以这个词的意义也很明显,就是整数的"比"。与之相对,"无理数"就是不能精确表示为两个整数之比的数,而并非没有道理。
万物皆数
关于有理数的概念,最早提出的是古希腊数学家毕达哥拉斯,毕达哥拉斯学派认为数是万物的本原,他们把数(有理数)与几何量加以等同,即所有的几何量:长度、面积、体积、长度比、面积毕、体积毕等均可由整数或整数比来表示。这是由直观产生的必然现象,乍看之下是不证自明的道理。毕达哥拉斯把这些看法综合为:"宇宙间的一切现象都能归结为整数或整数之比"。(当然,这种历史的局限性被他的弟子推翻了,后续分享一篇由根号2引发的血案)
有理数概念
现在对有理数的认识是,有理数为和的统称。正整数和合称为,负整数和合称为。因而有理数集的数可分为正有理数、负有理数和。
由于任何一个整数或分数都可以化为十进制,反之,每一个十进制循环小数也能化为整数或分数,因此,有理数也可以定义为十进制循环小数。故通过有理数的定义可知,任何有理数都能表达成分数的形式,如:
整数:4=4/1
小数:0.5=1/2
有限循环小数:0.333333……=1/3
那么0.73737373……是有理数码?答案是肯定的,那么哪一个分数跟它相等呢?这里介绍一下无限循环小数如何化成分数。
我们知道分数1/3可以写为小数形式,即0.3的循环,反过来,无限循环小数0.3333……可以写为分数形式,即1/3.
无限循环小数化分数
无限循环小数化为分数,有一套简单的公式,学会这种方法可以使其轻松表示出来。
(1)循环节:0.33333……,循环节为3。
(2)公式:这个公式必须将循环节的开头放在。若不是可将原数乘10^x(x为正整数),例如0.2135353535……,循环节为35,但这个数的循环节的开头不在十分位,此时给它乘以100,变成21.353535……
举个例子:0.3333……=?
设x=0.3333……①
10x=3.3333……②(也可以表达成10x=3+0.3333……)
将两表达式相减得:9x=3,从而得到x=1/3
再举个例子:0.2135353535……=?
设x=0.2135353535……①
100x=21.3535353535……②(也可以表达成100x=21+0.353535……)
10000x=2135.35353535……③(也可以表达成10000x=2135+0.353535……)
用③-②得:9900x=2135-21,从而得x=2114/9900=1057/4950
其他类型的无限循环小数转化分数的的方法类似
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