Натуральные числа можно использовать для счёта (одно яблоко, два яблока и т. п.)

Натура́льные чи́сла (от лат. naturalis - естественный; естественные числа) - числа, возникающие естественным образом при счёте (например, 1, 2, 3, 4, 5…). Последовательность всех натуральных чисел, расположенных в порядке возрастания, называется натуральным рядом .

Существуют два подхода к определению натуральных чисел:

• подсчёте (нумерации) предметов (первый , второй , третий , четвёртый , пятый"…);
• натуральные числа - числа, возникающие при обозначении количества предметов (0 предметов , 1 предмет , 2 предмета , 3 предмета , 4 предмета , 5 предметов"…).

В первом случае ряд натуральных чисел начинается с единицы, во втором - с нуля. Не существует единого для большинства математиков мнения о предпочтительности первого или второго подхода (то есть считать ли нуль натуральным числом или нет). В подавляющем большинстве российских источников традиционно принят первый подход. Второй подход, например, применяется в трудах Николя Бурбаки, где натуральные числа определяются как мощности конечных множеств.

Отрицательные и нецелые (рациональные, вещественные, …) числа к натуральным не относятся.

Множество всех натуральных чисел принято обозначать символом N {\displaystyle \mathbb {N} } (от лат. naturalis - естественный). Множество натуральных чисел является бесконечным, так как для любого натурального числа n {\displaystyle n} найдётся натуральное число, большее чем n {\displaystyle n} .

Наличие нуля облегчает формулировку и доказательство многих теорем арифметики натуральных чисел, поэтому при первом подходе вводится полезное понятие расширенного натурального ряда , включающего нуль. Расширенный ряд обозначается N 0 {\displaystyle \mathbb {N} _{0}} или Z 0 {\displaystyle \mathbb {Z} _{0}} .

Аксиомы, позволяющие определить множество натуральных чисел

Аксиомы Пеано для натуральных чисел

Основная статья: Аксиомы Пеано

Множество N {\displaystyle \mathbb {N} } будем называть множеством натуральных чисел, если зафиксированы некоторый элемент 1 (единица), принадлежащий N {\displaystyle \mathbb {N} } (1 ∈ N {\displaystyle 1\in \mathbb {N} }), и функция S {\displaystyle S} c областью определения N {\displaystyle \mathbb {N} } и областью значений N {\displaystyle \mathbb {N} } (называемая функцией следования; S: N → N {\displaystyle S\colon \mathbb {N} \to \mathbb {N} }) так, что выполнены следующие условия:

1. единица является натуральным числом (1 ∈ N {\displaystyle 1\in \mathbb {N} });
2. число, следующее за натуральным, также является натуральным (если x ∈ N {\displaystyle x\in \mathbb {N} } , то S (x) ∈ N {\displaystyle S(x)\in \mathbb {N} });
3. единица не следует ни за каким натуральным числом (∄ x ∈ N (S (x) = 1) {\displaystyle \nexists x\in \mathbb {N} \ (S(x)=1)});
4. если натуральное число a {\displaystyle a} непосредственно следует как за натуральным числом b {\displaystyle b} , так и за натуральным числом c {\displaystyle c} , то b = c {\displaystyle b=c} (если S (b) = a {\displaystyle S(b)=a} и S (c) = a {\displaystyle S(c)=a} , то b = c {\displaystyle b=c});
5. (аксиома индукции ) если какое-либо предложение (высказывание) P {\displaystyle P} доказано для натурального числа n = 1 {\displaystyle n=1} (база индукции ) и если из допущения, что оно верно для другого натурального числа n {\displaystyle n} , вытекает, что оно верно для следующего за n {\displaystyle n} натурального числа (индукционное предположение ), то это предложение верно для всех натуральных чисел (пусть P (n) {\displaystyle P(n)} - некоторый одноместный (унарный) предикат, параметром которого является натуральное число n {\displaystyle n} . Тогда, если P (1) {\displaystyle P(1)} и ∀ n (P (n) ⇒ P (S (n))) {\displaystyle \forall n\;(P(n)\Rightarrow P(S(n)))} , то ∀ n P (n) {\displaystyle \forall n\;P(n)}).

Перечисленные аксиомы отражают наше интуитивное представление о натуральном ряде и числовой линии.

Принципиальным фактом является то, что эти аксиомы по сути однозначно определяют натуральные числа (категоричность системы аксиом Пеано). А именно, можно доказать (см., а также краткое доказательство), что если (N , 1 , S) {\displaystyle (\mathbb {N} ,1,S)} и (N ~ , 1 ~ , S ~) {\displaystyle ({\tilde {\mathbb {N} }},{\tilde {1}},{\tilde {S}})} - две модели для системы аксиом Пеано, то они необходимо изоморфны, то есть существует обратимое отображение (биекция) f: N → N ~ {\displaystyle f\colon \mathbb {N} \to {\tilde {\mathbb {N} }}} такая, что f (1) = 1 ~ {\displaystyle f(1)={\tilde {1}}} и f (S (x)) = S ~ (f (x)) {\displaystyle f(S(x))={\tilde {S}}(f(x))} для всех x ∈ N {\displaystyle x\in \mathbb {N} } .

Поэтому, достаточно зафиксировать в качестве N {\displaystyle \mathbb {N} } какую-либо одну конкретную модель множества натуральных чисел.

Теоретико-множественное определение натуральных чисел (определение Фреге - Рассела)

Согласно теории множеств, единственным объектом конструирования любых математических систем является множество.

Таким образом, и натуральные числа вводятся, исходя из понятия множества, по двум правилам:

• S (n) = n ∪ { n } {\displaystyle S(n)=n\cup \left\{n\right\}} .

Числа, заданные таким образом, называются ординальными.

Опишем несколько первых ординальных чисел и соответствующих им натуральных чисел:

• 0 = ∅ {\displaystyle 0=\varnothing } ;
• 1 = { 0 } = { ∅ } {\displaystyle 1=\left\{0\right\}=\left\{\varnothing \right\}} ;
• 2 = { 0 , 1 } = { ∅ , { ∅ } } {\displaystyle 2=\left\{0,1\right\}={\big \{}\varnothing ,\;\left\{\varnothing \right\}{\big \}}} ;
• 3 = { 0 , 1 , 2 } = { ∅ , { ∅ } , { ∅ , { ∅ } } } {\displaystyle 3=\left\{0,1,2\right\}={\Big \{}\varnothing ,\;\left\{\varnothing \right\},\;{\big \{}\varnothing ,\;\left\{\varnothing \right\}{\big \}}{\Big \}}} .

Нуль как натуральное число

Иногда, особенно в иностранной и переводной литературе, в первой и третьей аксиомах Пеано заменяют единицу на нуль. В этом случае нуль считается натуральным числом. При определении через классы равномощных множеств нуль является натуральным числом по определению. Специально отбрасывать его было бы неестественно. Кроме того, это значительно усложнило бы дальнейшее построение и применение теории, так как в большинстве конструкций нуль, как и пустое множество, не является чем-то обособленным. Другим преимуществом считать нуль натуральным числом является то, что при этом N {\displaystyle \mathbb {N} } образует моноид.

В русской литературе обычно нуль исключён из числа натуральных чисел (0 ∉ N {\displaystyle 0\notin \mathbb {N} }), а множество натуральных чисел с нулём обозначается как N 0 {\displaystyle \mathbb {N} _{0}} . Если в определение натуральных чисел включен нуль, то множество натуральных чисел записывается как N {\displaystyle \mathbb {N} } , а без нуля - как N ∗ {\displaystyle \mathbb {N} ^{*}} .

В международной математической литературе, с учётом сказанного выше и во избежание неоднозначностей, множество { 1 , 2 , … } {\displaystyle \{1,2,\dots \}} обычно называют множеством положительных целых чисел и обозначают Z + {\displaystyle \mathbb {Z} _{+}} . Множество { 0 , 1 , … } {\displaystyle \{0,1,\dots \}} зачастую называют множеством неотрицательных целых чисел и обозначают Z ⩾ 0 {\displaystyle \mathbb {Z} _{\geqslant 0}} .

Положение множества натуральных чисел (N {\displaystyle \mathbb {N} }) среди множеств целых чисел (Z {\displaystyle \mathbb {Z} }), рациональных чисел (Q {\displaystyle \mathbb {Q} }), действительных чисел (R {\displaystyle \mathbb {R} }) и иррациональных чисел (R ∖ Q {\displaystyle \mathbb {R} \setminus \mathbb {Q} })

Величина множества натуральных чисел

Величина бесконечного множества характеризуется понятием «мощность множества», которое является обобщением числа элементов конечного множества на бесконечные множества. По величине (то есть мощности) множество натуральных чисел больше любого конечного множества, но меньше любого интервала, например, интервала (0 , 1) {\displaystyle (0,1)} . Множество натуральных чисел по мощности такое же, как множество рациональных чисел. Множество такой же мощности, как множество натуральных чисел, называется счётным множеством. Так, множество членов любой последовательности счётно. В то же время, существует последовательность, в которую каждое натуральное число входит бесконечное число раз, поскольку множество натуральных чисел можно представить как счётное объединение непересекающихся счётных множеств (например, N = ⋃ k = 0 ∞ (⋃ n = 0 ∞ (2 n + 1) 2 k) {\displaystyle \mathbb {N} =\bigcup \limits _{k=0}^{\infty }\left(\bigcup \limits _{n=0}^{\infty }(2n+1)2^{k}\right)}).

Операции над натуральными числами

К замкнутым операциям (операциям, не выводящим результат из множества натуральных чисел) над натуральными числами относятся следующие арифметические операции:

• сложение : слагаемое + слагаемое = сумма;
• умножение : множитель × множитель = произведение;
• возведение в степень : a b {\displaystyle a^{b}} , где a {\displaystyle a} - основание степени, b {\displaystyle b} - показатель степени. Если a {\displaystyle a} и b {\displaystyle b} - натуральные числа, то и результат будет натуральным числом.

Дополнительно рассматривают ещё две операции (с формальной точки зрения не являющиеся операциями над натуральными числами, так как не определены для всех пар чисел (иногда существуют, иногда нет)):

• вычитание : уменьшаемое - вычитаемое = разность. При этом уменьшаемое должно быть больше вычитаемого (или равно ему, если считать нуль натуральным числом);
• деление с остатком : делимое / делитель = (частное, остаток). Частное p {\displaystyle p} и остаток r {\displaystyle r} от деления a {\displaystyle a} на b {\displaystyle b} определяются так: a = p ⋅ b + r {\displaystyle a=p\cdot b+r} , причём 0 ⩽ r b {\displaystyle 0\leqslant r можно представить в виде a = p ⋅ 0 + a {\displaystyle a=p\cdot 0+a} , то есть можно было бы считать частным любое число, а остатком a {\displaystyle a} .

Следует заметить, что операции сложения и умножения являются основополагающими. В частности, кольцо целых чисел определяется именно через бинарные операции сложения и умножения.

Основные свойства

• Коммутативность сложения:

a + b = b + a {\displaystyle a+b=b+a} .

• Коммутативность умножения:

a ⋅ b = b ⋅ a {\displaystyle a\cdot b=b\cdot a} .

• Ассоциативность сложения:

(a + b) + c = a + (b + c) {\displaystyle (a+b)+c=a+(b+c)} .

• Ассоциативность умножения:

(a ⋅ b) ⋅ c = a ⋅ (b ⋅ c) {\displaystyle (a\cdot b)\cdot c=a\cdot (b\cdot c)} .

• Дистрибутивность умножения относительно сложения:

{ a ⋅ (b + c) = a ⋅ b + a ⋅ c (b + c) ⋅ a = b ⋅ a + c ⋅ a {\displaystyle {\begin{cases}a\cdot (b+c)=a\cdot b+a\cdot c\\(b+c)\cdot a=b\cdot a+c\cdot a\end{cases}}} .

Алгебраическая структура

Сложение превращает множество натуральных чисел в полугруппу с единицей, роль единицы выполняет 0 . Умножение также превращает множество натуральных чисел в полугруппу с единицей, при этом единичным элементом является 1 . С помощью замыкания относительно операций сложения-вычитания и умножения-деления получаются группы целых чисел Z {\displaystyle \mathbb {Z} } и рациональных положительных чисел Q + ∗ {\displaystyle \mathbb {Q} _{+}^{*}} соответственно.

Теоретико-множественные определения

Воспользуемся определением натуральных чисел как классов эквивалентности конечных множеств. Если обозначить класс эквивалентности множества A , порождённый биекциями, с помощью квадратных скобок: [A ], основные арифметические операции определятся следующим образом:

• [ A ] + [ B ] = [ A ⊔ B ] {\displaystyle [A]+[B]=} ;
• [ A ] ⋅ [ B ] = [ A × B ] {\displaystyle [A]\cdot [B]=} ;
• [ A ] [ B ] = [ A B ] {\displaystyle {[A]}^{[B]}=} ,

• A ⊔ B {\displaystyle A\sqcup B} - дизъюнктное объединение множеств;
• A × B {\displaystyle A\times B} - прямое произведение;
• A B {\displaystyle A^{B}} - множество отображений из B в A .

Можно показать, что полученные операции на классах введены корректно, то есть не зависят от выбора элементов классов, и совпадают с индуктивными определениями.

Что такое натуральное число? История, область применения, свойства

Математика выделилась из общей философии примерно в шестом веке до н. э., и с этого момента началось ее победное шествие по миру. Каждый этап развития вносил что-то новое – элементарный счет эволюционировал, преображался в дифференциальное и интегральное исчисление, сменялись века, формулы становились все запутаннее, и настал тот момент, когда «началась самая сложная математика – из нее исчезли все числа». Но что же лежало в основе?

Начало начал

Натуральные числа появились наравне с первыми математическими операциями. Раз корешок, два корешок, три корешок… Появились они благодаря индийским ученым, которые вывели первую позиционную систему счисления.
Слово «позиционность» означает, что расположение каждой цифры в числе строго определено и соответствует своему разряду. Например, числа 784 и 487 - цифры одни и те же, но числа не являются равносильными, так как первое включает в себя 7 сотен, тогда как второе – только 4. Нововведение индийцев подхватили арабы, которые довели числа до того вида, который мы знаем сейчас.

В древности числам придавалось мистическое значение, величайший математик Пифагор полагал, что число лежит в основе сотворения мира наравне с основными стихиями – огнем, водой, землей, воздухом. Если рассматривать все лишь с математической стороны, то что такое натуральное число? Поле натуральных чисел обозначается как N и представляет собой бесконечный ряд из чисел, которые являются целыми и положительными: 1, 2, 3, … + ∞. Ноль исключается. Используется в основном для подсчета предметов и указания порядка.

Что такое натуральное число в математике? Аксиомы Пеано

Поле N является базовым, на которое опирается элементарная математика. С течением времени выделяли поля целых, рациональных, комплексных чисел.

Работы итальянского математика Джузеппе Пеано сделали возможной дальнейшую структуризацию арифметики, добились ее формальности и подготовили почву для дальнейших выводов, которые выходили за рамки области поля N. Что такое натуральное число, было выяснено ранее простым языком, ниже будет рассмотрено математическое определение на базе аксиом Пеано.

• Единица считается натуральным числом.
• Число, которое идет за натуральным числом, является натуральным.
• Перед единицей нет никакого натурального числа.
• Если число b следует как за числом c, так и за числом d, то c=d.
• Аксиома индукции, которая в свою очередь показывает, что такое натуральное число: если некоторое утверждение, которое зависит от параметра, верно для числа 1, то положим, что оно работает и для числа n из поля натуральных чисел N. Тогда утверждение верно и для n=1 из поля натуральных чисел N.

Основные операции для поля натуральных чисел

Так как поле N стало первым для математических расчетов, то именно к нему относятся как области определения, так и области значений ряда операций ниже. Они бывают замкнутыми и нет. Основным различием является то, что замкнутые операции гарантированно оставляют результат в рамках множества N вне зависимости от того, какие числа задействованы. Достаточно того, что они натуральные. Исход остальных численных взаимодействий уже не столь однозначен и напрямую зависит от того, что за числа участвуют в выражении, так как он может противоречить основному определению. Итак, замкнутые операции:

• сложение – x + y = z, где x, y, z включены в поле N;
• умножение – x * y = z, где x, y, z включены в поле N;
• возведение в степень – xy, где x, y включены в поле N.

Остальные операции, итог которых может не существовать в контексте определения "что такое натуральное число", следующие:

Свойства чисел, принадлежащих полю N

Все дальнейшие математические рассуждения будут основываться на следующих свойствах, самых тривиальных, но от этого не менее важных.

• Переместительное свойство сложения – x + y = y + x, где числа x, y включены в поле N. Или всем известное "от перемены мест слагаемых сумма не меняется".
• Переместительное свойство умножения – x * y = y * x, где числа x, y включены в поле N.
• Сочетательное свойство сложения – (x + y) + z = x + (y + z), где x, y, z включены в поле N.
• Сочетательное свойство умножения – (x * y) * z = x * (y * z), где числа x, y, z включены в поле N.
• распределительное свойство – x (y + z) = x * y + x * z, где числа x, y, z включены в поле N.

Таблица Пифагора

Одним из первых шагов в познании школьниками всей структуры элементарной математики после того, как они уяснили для себя, какие числа называются натуральными, является таблица Пифагора. Ее можно рассматривать не только с точки зрения науки, но и как ценнейший научный памятник.

Данная таблица умножения претерпела с течением времени ряд изменений: из нее убрали ноль, а числа от 1 до 10 обозначают сами себя, без учета порядков (сотни, тысячи...). Она представляет собой таблицу, в которой заглавия строк и столбцов - числа, а содержимое ячеек их пересечения равно их же произведению.

В практике обучения последних десятилетий наблюдалась необходимость заучивания таблицы Пифагора "по порядку", то есть сначала шло зазубривание. Умножение на 1 исключалось, так как результат был равен 1 или большему множителю. Между тем в таблице невооруженным взглядом можно заметить закономерность: произведение чисел растет на один шаг, который равен заглавию строки. Таким образом, второй множитель показывает нам, сколько раз нужно взять первый, дабы получить искомое произведение. Данная система не в пример удобнее той, что практиковалась в средние века: даже понимая, что такое натуральное число и насколько оно тривиально, люди умудрялись осложнять себе повседневный счет, пользуясь системой, которая базировалась на степенях двойки.

Подмножество как колыбель математики

На данный момент поле натуральных чисел N рассматривается лишь как одно из подмножеств комплексных чисел, но это не делает их менее ценными в науке. Натуральное число - первое, что познает ребенок, изучая себя и окружающий мир. Раз пальчик, два пальчик... Благодаря ему у человека формируется логическое мышление, а также умение определять причину и выводить следствие, подготавливая почву для больших открытий.

Обсуждение:Натуральное число

Споры вокруг нуля

Что то никак я не могу представить себе ноль натуральным числом… Кажется древние вообще нуля не знали. Да и БСЭ не считает ноль натуральным числом. Так что по крайней мере это спорное утверждение. Может как-то более нейтральней про ноль сказать? Или есть веские аргументы? --.:Ajvol:. 18:18, 9 Сен 2004 (UTC)

Откатил последнее изменение. --Maxal 20:24, 9 Сен 2004 (UTC)

Французкая академия издала в своё время специальный указ по которому 0 включался в множество натуральных чисел. Сейчас это стандарт, по-моему не нужно вводить понятие «русского натурального числа», а придерживаться этого стандата. естественно надо упомянуть что когда-то это было не так (не только в России но и везде). Tosha 23:16, 9 Сен 2004 (UTC)

Французская академия нам не указ. В англоязычной математической литературе тоже нет устоявшегося мнения на этот счет. См. например, --Maxal 23:58, 9 Сен 2004 (UTC)

Где-то вон там написано: " Если пишете статью о спорном вопросе, то постарайтесь представить все точки зрения, дав ссылки на разные мнения.". Bes island 23:15, 25 Дек 2004 (UTC)

Не вижу тут спорного вопроса, а вижу: 1) неуважение к другим участникам путем значительного изменения/удаления их текста (перед внесением сущесвенных изменений принято их обсуждать); 2) замена строгих определений (указание на мощности множеств) на невнятные (велика ли разница между "нумерованием" и "обозначением количества"?). Поэтому повторно делаю откат, впрочем оставляю посленее замечание. --Maxal 23:38, 25 Дек 2004 (UTC)

Неуважение - это как раз то, как я расцениваю Ваши откаты. Так что не будем об этом. Моя правка не меняет сути статьи, она всего лишь чётко формулирует два определения. Предыдущая же версия статьи формулировала определение "без нуля" как основное, а "с нулём" - как некое диссиденство. Это абсолютно не отвечает требованиям Википедии (см. цитату выше), как, впрочем, и не вполне научный стиль изложения в предыдущей версии. Я добавил формулировку "мощность множества" как пояснение к "обозначению количества" и "перечисление" - к "нумерованию". А если Вы не видите разницы между "нумерованием" и "обозначением количества", то, позвольте спросить, отчего тогда Вы правите математические статьи? Bes island 23:58, 25 Дек 2004 (UTC)

Насчет "не меняет сути" - предыдущая версия подчеркивала, что отличие в определениях всего лишь в отнесении нуля к натуральным числам. В Вашей версии определения преподносятся как кардинально различные. Насчет "основного" определения, то так и должно быть, ибо эта статья в русской википедии, а значит в основном надо придерживаться того, что по Вашим же словам общепринято в русских математических школах . Наезды игнорирую. --Maxal 00:15, 26 Дек 2004 (UTC)

Вообще-то это только налицо отличие всего лишь в нуле. На самом деле это именно кардинальное различие, исходящее из различного понимания природы натуральных чисел: в одной версии - как количества; в другой - как номера. Это абсолютно разные понятия, как бы ни пытались Вы скрыть, что не понимаете этого.

Насчёт того, что в русской википедии требуется приводить русскую точку зрения как главенствующую. Посмотрите внимательно вот сюда. Посмотрите на английскую статью о Рождестве. Там не пишется, что Рождество надо праздновать 25 декабря, потому что так празднуют в Англии и США. Там приведены обе точки зрения (а они отличаются не более и не менее, чем отличаются натуральные числа "с нулём" и "без нуля"), и ни единого слова о том, какая из них якобы вернее.

В моём варианте статьи обозначены обе точки зрения как независимые и одинаково имеющие право на существование. Русский стандарт обозначен прореферированными Вами выше словами.

Возможно, с философской точки зрения понятия натуральных чисел действительно абсолютно разные, но статья предлагает математические по сути определения, где все разница в 0 ∈ N {\displaystyle 0\in \mathbb {N} } или 0 ∉ N {\displaystyle 0\not \in \mathbb {N} } . Главенствующая точка зрения или нет - дело тонкое. Я расцениваю фразу observed in most of the Western world on December 25 из английскую статью о Рождестве как выражение главенствующей точки зрения, при том что в первом параграфе никаких других дат не приведено. Кстати, в предыдущей версии статьи о натуральных числах также не было прямых указаний как надо определять натуральные числа, просто определение без нуля преподносилось как более распространённое (в России). В любом случае хорошо, что компромисс найден. --Maxal 00:53, 26 Дек 2004 (UTC)

Как то неприятно удивляет выражение "В русской литературе обычно нуль исключён из числа натуральных чисел", господа ноль не считается натуральным числом, если не оговорено иначе, во всем мире. Те же французы, насколько я их читал, оговаривают включение нуля особо. Конечно N 0 {\displaystyle \mathbb {N} _{0}} находит применение чаще, но если, например, мне нравятся женщины я же не стану переделывать мужчин в женщин. Druid. 2014-02-23

Непопулярность натуральных чисел

Мне кажется, что натуральные числа являются непопулярным объектом в математических статьях (возможно, не в последнюю очередь из-за отсутствия единого определения). По своему опыту я чаще в математических статьях встречаю термины целые неотрицательные числа и целые положительные числа (которые трактуются однозначно) нежели натуральные числа . Заинтересованные стороны прошу высказать своё (не)согласие с данным наблюдением. Если это наблюдение найдёт поддержку, то имеет смысл указать его в статье. --Maxal 01:12, 26 Дек 2004 (UTC)

Без сомнения, Вы правы в резюмативной части Вашего высказывания. Это всё именно из-за расхождений в определении. Я сам в некоторых случаях предпочитаю указать «целые положительные» или «целые неотрицательные» заместо «натуральные», чтобы избежать расхождений касательно причисления нуля. И с резолятивной частью я, в общем-то, согласен. Bes island 01:19, 26 Дек 2004 (UTC) В статьях - да, пожалуй, так и есть. Однако в более объёмных текстах, а также там, где понятие используется часто, обычно используют всё же натуральные числа , предварительно, однако, поясняя, о «каких» натуральных числах идёт речь - с нулём или без него. LoKi 19:31, 30 июля 2005 (UTC)

Числа

Сто́ит ли перечислять в последней части этой статьи названия чисел (один, два, три и т.д.)? Не разумнее ли будет поместить это в статью Число? Всё-таки данная статья, по моему мнению, должна носить более математический характер. Как вы считаете? --LoKi 19:32, 30 июля 2005 (UTC)

Вообще странно как можно из *пустых* множеств получить обычное натуральное число? Вообще сколько пустоту с пустотой не объединяй, кроме пустоты ничего не получится! Это вообще не альтернативное определение? Написано в 21:46, 17 июля 2009 (Москва)

Категоричность системы аксиом Пеано

Добавил замечание о категоричности системы аксиом Пеано, на мой взгляд принципиальное. Прошу правильно оформить ссылку на книгу[[Участник:A_Devyatkov 06:58, 11 июня 2010 (UTC)]]

Аксиомы Пеaно

Практически во всей иностранной литературе и на Википедии аксиомы Пеано начинаются с "0 есть натуральное число". Действительно в первоисточнике написано "1 есть натуральное число". Однако, в 1897 году Пеано вносит изменения, и меняет 1 на 0. Это написано в "Formulaire de mathematiques", Tome II - №2. стр 81. Это ссылка на электронный вариант на нужной странице:

http://archive.org/stream/formulairedemat02peangoog#page/n84/mode/2up (фр).

Пояснения к этим изменениям даются в "Rivista di matematica", Volume6-7, 1899, стр 76. Также ссылка на электронный вариант на нужной странице:

http://archive.org/stream/rivistadimatema01peangoog#page/n69/mode/2up (итал).

0=0

Что за "аксиомы цифровых вертушек"?

Хотелось бы откатить статью до последней патрулированной версии. Во-первых, аксиомы Пеано кто-то переименовал в аксиомы Пиано, из-за чего ссылка перестала работать. Во-вторых, некий Творогов добавил в статью очень большой кусок информации, на мой взгляд, совершенно неуместный в данной статье. Написано неэнциклопедично, кроме того, приведены результаты самого Творогова и ссылка на его же книгу. Настаиваю на том, что раздел про "аксиомы цифровых вертушек" следует удалить из данной статьи. P.s. Зачем удалили раздел про число ноль? mesyarik 14:58, 12 марта 2014 (UTC)

Тема не раскрыта, необходимо чёткое определение натуральных чисел

Пожалуйста Не пишите ересь типа "Натуральные числа (естественные числа) - числа, возникающие естественным образом при счёте. " Естественным образом в мозгу ничего не возникает. Там будет именно то что туда положишь.

А для пятилетнего как объяснить какое число является натуральным? Ведь есть люди которым надо объяснять как пятилетним. Чем натуральное отличается от обычного числа? Необходимы примеры! 1, 2, 3 - это натуральное, а 12 натуральное, а -12 ? а три четвёртых, или например 4.25 натуральное? 95.181.136.132 15:09, 6 ноября 2014 (UTC)

• Натуральные числа - фундаментальное понятие, исходная абстракция. Их нельзя определить. Можно сколь угодно глубоко уйти в философию, но в конечном итоге либо придётся признать (принять на веру?) некую жёсткую метафизическую установку, либо признать, что абсолютного определения нет, натуральные числа - часть искусственной формальной системы, модели, которую придумал человек (или Бог). Вот нашел интересный трактат на эту тему . Как Вам нравится например такой вариант: «Натуральным рядом называется всякая конкретная система Пеано, то есть модель аксиоматической теории Пеано». Полегчало? РоманСузи 17:52, 6 ноября 2014 (UTC)
  • Кажется своими моделями и аксиоматическими теориями всё только усложняете. Такое определение поймут в лучшем случае двое из тысячи человек. Посему я считаю, что первому абзацу не хватает предложения "Простыми словами: натуральные числа это целые положительные числа начиная с единицы включительно." Такое определение нормально звучит для большинства. И не даёт повода сомневаться, в определении натурального числа. Ведь я действительно прочитав статью не понял до конца что такое натуральные числа и число 807423 является натуральным или натуральные это те из которых состоит это число т.е. 8 0 7 4 2 3 . Зачастую усложнения только всё портят. Инфа об натуральных числах должна быть на этой странице а не в многочисленных ссылках на другие страницы. 95.181.136.132 10:03, 7 ноября 2014 (UTC)
    • Здесь надо различать две задачи: (1) наглядно (пусть нестрого) пояснить читателю, далёкому от математики, что такое натуральное число, чтобы он более-менее правильно понял; (2) дать такое строгое определение натурального числа, из которого следуют его основные свойства. Вы правильно выступаете за первый вариант в преамбуле, но ведь именно он и приведен в статье: натуральное число - это математическая формализация счёта: один, два, три и т. д. Ваш пример (807423) безусловно может получиться при счёте, значит, это тоже натуральное число. Мне непонятно, зачем вы смешиваете число и способ его записи цифрами, это отдельная тема, прямо не связанная с определением числа. Ваш вариант пояснения: «натуральные числа это целые положительные числа начиная с единицы включительно » никуда не годится, потому что нельзя определять менее общее понятие (натуральное число) через более общее (число), ещё не определённое. Мне трудно представить читателя, который знает, что такое целое положительное число, но понятия не имеет, что такое натуральное число. LGB 12:06, 7 ноября 2014 (UTC)
      • Натуральные числа нельзя определять через целые. РоманСузи 17:01, 7 ноября 2014 (UTC)

• «Естественным образом в мозгу ничего не возникает». Последние исследования показывают (ссылок сейчас не найду), что мозг человека подготовлен к использованию языка. Таким образом, естественным образом у нас уже в генах готовность к освоению языка. Ну а для натуральных чисел это и нужно. Понятие "1" можно показать рукой, а дальше - по индукции, добавлять палочки, получая 2, 3 и так далее. Или: I, II, III, IIII, ..., IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII. Но может быть у Вас есть конкретные предложения по улучшению статьи, основанные на авторитетных источниках? РоманСузи 17:57, 6 ноября 2014 (UTC)

Что такое натуральное число в математике?

Владимир з

Натуральные числа используются для нумерации объектов и для подсчета их количества. Для нумерации используются целые положительные числа, начиная с 1.

А для подсчета кол-ва сюда еще включают и 0, обозначающий отсутствие объектов.

Содержит ли понятие натуральных чисел число 0 зависит от аксиоматики. Если для изложения какой-либо математической теории требуется наличие 0 в множестве натуральных чисел, то это оговаривают и считают непреложной истиной (аксиомой) в пределах данной теории. К этому очень близко подходит определение числа 0, как положительного, так и отрицательного. Если принять за определение натуральных чисел как множества всех НЕОТРИЦАТЕЛЬНЫХ целых чисел, то встает вопрос, каким является число 0 - положительным или отрицательным?

В практическом применении, как правило, используется первое определение, не включающее число 0.

Карандаш

Натуральные числа - это целые положительные числа. Натуральные числа применяются для подсчета (нумерации) объектов или для обозначения количества объектов или для обозначения порядкового номера объекта в перечне. Некоторые авторы искусственно включают в понятие "натуральные числа" ноль. Другие используют формулировку "натуральные числа и ноль". Это непринципиально. Множество натуральных чисел бесконечно, потому что с любым как угодно большим натуральным числом можно выполнить операцию сложения с другим натуральным числом и получить ещё бОльшее число.

Отрицательные и нецелые числа не входят в множество натуральных чисел.

Саяны

Натуральные числа - числа, которые используют для счета. Они могут быть только положительными и целыми. Что это значит на примере? Раз эти числа используют для счета, попробуем что-нибудь посчитать. Что можно посчитать? Например, людей. Мы можем считать людей так: 1 человек, 2 человека, 3 человека и т.д. Числа 1, 2, 3 и другие, используюшщиеся для счета, будут натуральными. Мы никогда не говорим -1 (минус один) человек или 1.5 (полтора) человека (извините за каламбур:), поэтому -1 и 1.5 (как и все отрицательные и дробные числа) не относятся к натуральным.

Лорелея

Натуральные числа - это те числа, которые используют при счете предметов.

Наименьшим натуральным числом является один. Часто возникает вопрос, является ли натуральным числом число ноль. Нет, не является в большинстве российских источников, а в других странах признается число ноль натуральным...

Moreljuba

Под натуральными числами в математике подразумеваются числа, используемые для последовательного счёта чего-либо или кого-либо. Самым маленьким натуральным числом принято считать единицу. Ноль в большинстве случаев не относится к разряду натуральных чисел. Отрицательные числа так же не входят сюда.

Приветствую вас славяне

Натуральные числа, они же естественные - это те числа, которые возникают обычным способом при их счёте, которые больше нуля. Последовательность каждого натурального числа, расположенного в порядке его возрастания будет называется естественным рядом.

Елена никитюк

Термин натуральное число используют в математике. Положительное целое число назвают натуральным. Наименьшее натуральное число принято считать - "0". Чтобы подсчитать что либо используют эти самые - натуральные числа, например 1,2,3... и так далее.

Натуральные числа - это числа, которыми мы производим счет, то есть исла один, два, три, четыре, пять и другие - натуральные числа.

Это обязательно положительные числа больше нуля.

Дробные числа также не относятся к множеству натуральных чисел.

-Орхидея-

Натуральные числа нужны для подсчета чего-либо. Они представляют собой ряд из только положительных чисел, начиная с одного. Важно знать, что числа эти исключительно целые. Натуральными числами можно подсчитать все что угодно.

Марлена

Натуральное число - это целые числа, которыми мы обычно пользуемся при подсчитывании каких-либо объектов. Ноль как таковой не входит в царство натуральных чисел, так как обычно мы не используем его при подсчетах.

Inara-pd

Натуральные числа -это числа,которые мы используем при счете -один,два,три и так далее.

Натуральные числа возникли из практических нужд человека.

Натуральные числа записывают с помощью десяти цифр.

Ноль -не является натуральным числом.

Что такое натуральное число?

Naumenko

Натуральными числами называются числа. употребляемые при нумерации и при счете природных (цветок. дерево. животное. птица и тп) объектов.

Целыми числами наз. числа НАТУРАЛЬНЫЕ, ИМ ПРОТИВОПОЛОЖНЫЕ И НОЛЬ,

Объяснять. что такое натуральные через целые неверно!! !

Числа бывают четными - делящиеся на 2 нацело и нечетными - Не делящимися на 2 нацело.

Простыми числами называются числа. имеющие только 2 делителя - единицу и само себя.. .
Первое из ваших уравнений не имеет решений. для второго х=6 6 натуральное число.

Натуральные числа (естественные числа) - числа, возникающие естественным образом при счёте (как в смысле перечисления, так и в смысле исчисления) .

Множество всех натуральных чисел принято обозначать знаком \mathbb{N}. Множество натуральных чисел является бесконечным, так как для любого натурального числа найдётся большее его натуральное число.

Анна семенченко

числа, возникающие естественным образом при счёте (как в смысле перечисления, так и в смысле исчисления) .
Существуют два подхода к определению натуральных чисел - числа, используемые при:
перечислении (нумеровании) предметов (первый, второй, третий, …);
обозначении количества предметов (нет предметов, один предмет, два предмета, …). Принят в трудах Бурбаки, где натуральные числа определяются как мощности конечных множеств.
Отрицательные и нецелые (рациональные, вещественные, …) числа натуральными не являются.
Множество всех натуральных чисел принято обозначать знаком. Множество натуральных чисел является бесконечным, так как для любого натурального числа найдётся большее его натуральное число.

1.1.Определение

Числа, применяемые людьми при счете, называются натуральными (например, один, два, три,…, сто, сто один,…, три тысячи двести двадцать один,…) Для записи натуральных чисел используют специальные знаки (символы), называемые цифрами .

В наше время принята десятичная система записи чисел . В десятичной системе (или способе) записи чисел используются арабские цифры. Это десять различных символов-цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 .

Наименьшее натуральное число - это число один, оно записывается при помощи десятичной цифры - 1. Следующее натуральное число получается из предыдущего (кроме единицы) добавлением 1 (единицы). Такое добавление можно делать много раз (бесконечное число раз). Это означает, что нет наибольшего натурального числа. Поэтому говорят, что ряд натуральных чисел неограничен или бесконечен, так как он не имеет конца. Натуральные числа записывают при помощи десятичных цифр.

1.2. Число «ноль»

Для обозначения отсутствия чего-либо используют число "ноль " или "нуль ". Его записывают при помощи цифры 0 (ноль). Например, в коробке все шары красные. Сколько среди них зеленых? - Ответ: ноль. Значит, зеленых шаров в коробке нет! Число 0 может означать, что что-то закончилось. Например, у Маши было 3 яблока. Двумя она поделилась с друзьями, одно съела сама. Значит, у неё осталось 0 (ноль) яблок, т.е. ни одного не осталось. Число 0 может означать, что что-то не случилось. Например, хоккейный матч Сборная России - Сборная Канады закончился со счетом 3:0 (читаем "три - ноль") в пользу сборной России. Значит, сборная России забила 3 гола, а сборная Канады 0 голов, не смогла забить ни одного гола. Надо помнить, что число ноль не является натуральным.

1.3. Запись натуральных чисел

В десятичном способе записи натурального числа каждая цифра может означать различные числа. Это зависит от места этой цифры в записи числа. Определённое место в записи натурального числа называется позицией. Поэтому десятичная система записи чисел называется позиционной. Рассмотрим десятичную запись 7777 числа семь тысяч семьсот семьдесят семь. В этой записи семь тысяч, семь сотен, семь десятков и семь единиц.

Каждое из мест (позиций) в десятичной записи числа называется разрядом . Каждые три разряда объединены в класс. Это объединение производится справа налево (с конца записи числа). Различные разряды и классы имеют собственные названия. Ряд натуральных чисел неограничен. Поэтому количество разрядов и классов также не ограничено (бесконечно ). Рассмотрим названия разрядов и классов на примере числа с десятичной записью

38 001 102 987 000 128 425:

Классы и разряды
квинтиллионы		сотни квинтиллионов
		десятки квинтиллионов
		квинтиллионы
квадриллионы		сотни квадриллионов
		десятки квадриллионов
		квадриллионы
триллионы		сотни триллионов
		десятки триллионов
		триллионы
миллиарды		сотни миллиардов
		десятки миллиардов
		миллиарды
миллионы		сотни миллионов
		десятки миллионов
		миллионы
		сотни тысяч
		десятки тысяч

Итак, классы, начиная с младшего, имеют названия: единицы, тысячи, миллионы, миллиарды, триллионы, квадриллионы, квинтиллионы.

1.4. Разрядные единицы

Каждый из классов в записи натуральных чисел состоит из трёх разрядов. Каждый разряд имеет разрядные единицы . Следующие числа называются разрядными единицами:

1 - разрядная единица разряда единиц,

10 - разрядная единица разряда десятков,

100 - разрядная единица разряда сотен,

1 000 - разрядная единица разряда тысяч,

10 000 - разрядная единица разряда десятков тысяч,

100 000 - разрядная единица разряда сотен тысяч,

1 000 000 - разрядная единица разряда миллионов, и т. д.

Цифра в каком-либо из разрядов показывает количество единиц данного разряда. Так, цифра 9, в разряде сотен миллиардов, означает, что в состав числа 38 001 102 987 000 128 425 входит девять миллиардов (т.е. 9 раз по 1 000 000 000 или 9 разрядных единиц разряда миллиардов). Пустой разряд сотен квинтиллионов означает, что в данном числе отсутствуют сотни квинтиллионов или их количество равно нулю. При этом число 38 001 102 987 000 128 425 можно записать так: 038 001 102 987 000 128 425.

Можно записать иначе: 000 038 001 102 987 000 128 425. Нули в начале числа указывают на пустые старшие разряды. Обычно их не пишут в отличие от нулей внутри десятичной записи, которыми обязательно отмечают пустые разряды. Так, три нуля в классе миллионов означает, что пусты разряды сотен миллионов, десятков миллионов и единиц миллионов.

1.5. Сокращения в записи чисел

При записи натуральных чисел используются сокращения. Приведём примеры:

1 000 = 1 тыс. (одна тысяча)

23 000 000 = 23 млн. (двадцать три миллиона)

5 000 000 000 = 5 млрд. (пять миллиардов)

203 000 000 000 000 = 203 трлн. (двести три триллиона)

107 000 000 000 000 000 = 107 квдр. (сто семь квадриллионов)

1 000 000 000 000 000 000 = 1 квнт. (один квинтиллион)

Блок 1.1. Словарь

Составьте словарь новых терминов и определений из §1. Для этого в пустые клетки впишите слова из списка терминов, приведенного ниже. В таблице (в конце блока) укажите для каждого определения номер термина из списка.

Блок 1.2. Самоподготовка

В мире больших чисел

Экономика .

1. Бюджет России на следующий год составит: 6328251684128 рублей.
2. На этот год запланировано расходов: 5124983252134 рублей.
3. Доходы страны превысили расходы на 1203268431094 рублей.

Вопросы и задания

1. Прочитайте все три указанных числа
2. Запишите цифры в классе миллионов каждого из трех чисел

1. К какому разделу в каждом из чисел относится цифра, стоящая на седьмой позиции от конца записи чисел?
2. Число каких разрядных единиц показывает цифра 2 в записи первого числа?... в записях второго и третьего числа?
3. Назовите разрядную единицу для восьмой позиции от конца в записи трех чисел.

География (длина)

1. Экваториальный радиус Земли: 6378245 м
2. Длина окружности экватора: 40075696 м
3. Наибольшая глубина мирового океана (Марианская впадина в Тихом океане) 11500 м

Вопросы и задания

1. Переведите все три величины в сантиметры и прочитайте полученные числа.
2. Для первого числа (в см) запишите цифры, стоящие разделах:

сотни тысяч _______

десятки миллионов _______

тысячи _______

миллиарды _______

сотни миллионов _______

1. Для второго числа (в см) запишите разрядные единицы, соответствующие цифрам 4, 7, 5, 9 в записи числа

1. Переведите третью величину в миллиметры, прочитайте полученное число.
2. Для всех позиций в записи третьего числа (в мм) укажите в таблице разряды и разрядные единицы:

География (площадь)

1. Площадь всей поверхности Земли составляет 510083 тысяч квадратных километров.
2. Площадь поверхности сумм на Земле составляет 148628 тысяч квадратных километров.
3. Площадь водной поверхности Земли составляет 361455 тысяч квадратных километров.

Вопросы и задания

1. Переведите все три величины в квадратные метры и прочитайте полученные числа.
2. Назовите классы и разряды, соответствующие отличным от нуля цифрам в записи этих чисел (в кв. м).
3. В записи третьего числа (в кв. м) назовите разрядные единицы, соответствующие цифрам 1, 3, 4, 6.
4. В двух записях второй величины (в кв. км. и кв. м) укажите, к каким разрядам относится цифра 2.
5. Запишите разрядные единицы для цифры 2 в записях второй величины.

Блок 1.3. Диалог с компьютером.

Известно, что большие числа часто используются в астрономии. Приведем примеры. Среднее расстояние Луны от Земли равно 384 тыс. км. Расстояние Земли от Солнца (среднее) составляет 149504 тыс. км, Земли от Марса 55 млн. км. На компьютере с помощью текстового редактора Word создайте таблицы так, чтобы каждая цифра в записи указанных чисел была в отдельной клеточке (ячейке). Для этого выполните команды на панели инструментов: таблица → добавить таблицу → число строк (с помощью курсора ставим «1») → число столбцов (посчитайте сами). Создайте таблицы и для других чисел (блока «Самоподготовка»).

Блок 1.4. Эстафета больших чисел

В первой строке таблицы записано большое число. Прочитайте его. Затем выполните задания: передвигая цифры в записи числа вправо или влево, получайте следующие числа и читайте их. (Нули в конце числа не передвигайте!). В классе эстафету можно проводить, передавая её друг другу.

Строка 2 . Все цифры числа в первой строке переместите влево через две клетки. Цифры 5 замените следующей за ней цифрой. Пустые клетки заполните нулями. Прочитайте число.

Строка 3 . Все цифры числа во второй строке переместите вправо через три клетки. Цифры 3 и 4 в записи числа замените следующими цифрами. Пустые клетки заполните нулями. Прочитайте число.

Строка 4. Все цифры числа в строке 3 переместите на одну клетку влево. Цифру 6 в классе триллионов замените на предыдущую, а в классе миллиардов на последующую цифру. Пустые клетки заполните нулями. Прочитайте полученное число.

Строка 5 . Все цифры числа в строке 4 переместите через одну клетку вправо. Цифру 7 в разряде «десятки тысяч» замените на предыдущую, а в разряде «десятки миллионов» на последующую. Прочитайте полученное число.

Строка 6 . Все цифры числа в строке 5 переместите влево через 3 клетки. Цифру 8 в разряде сотен миллиардов замените на предыдущую, а цифру 6 в разряде сотен миллионов на последующую цифру. Пустые клетки заполните нулями. Просчитайте полученное число.

Строка 7 . Все цифры числа в строке 6 переместите вправо на одну клетку. Поменяйте местами цифры в разрядах десятков квадриллионов и десятков миллиардов. Прочитайте полученное число.

Строка 8 . Все цифры числа в строке 7 переместите влево через одну клетку. Поменяйте местами цифры в разрядах квинтиллионов и квадриллионов. Пустые клетки заполните нулями. Прочитайте полученное число.

Строка 9 . Все цифры числа в строке 8 переместите вправо через три клетки. Поменяйте местами две стоящие рядом в числовом ряду цифры из классов миллионов и триллионов. Прочитайте полученное число.

Строка 10 . Все цифры числа в строке 9 переместите на одну клетку вправо. Прочитайте полученное число. Выделите цифры, обозначающие год Московской олимпиады.

Блок 1.5. Давайте поиграем

Зажги огонек

Игровое поле - это рисунок новогодней ёлки. На ней 24 лампочки. Но подключены к электросети только 12 из них. Чтобы выбрать подключённые лампы, надо верно ответить на вопросы словами «Да» или «Нет». Эту же игру можно выполнить на компьютере верный ответ «зажигает» лампочку.

1. Верно ли, что цифры - это специальные знаки для записи натуральных чисел? (1 - да, 2 - нет)
2. Верно ли, что число 0 -это наименьшее натуральное число? (3 - да, 4 - нет)
3. Верно ли, что в позиционной системе счисления одна и та же цифра может обозначать различные числа? (5 - да, 6 - нет)
4. Верно ли, что определенное место в десятичной записи чисел называется разрядом? (7 - да, 8 - нет)
5. Дано число 543 384. Верно ли, что в нем число самых старших разрядных единиц равно 543, а самых младших 384? (9 - да, 10 - нет)
6. Верно ли, что в классе миллиардов самая старшая из разрядных единиц - это сто миллиардов, а самая младшая - один миллиард? (11 - да, 12 - нет)
7. Дано число 458 121. Верно ли, что сумма числа самых старших разрядных единиц и числа самых младших равна 5? (13 - да, 14 - нет)
8. Верно ли, что самая старшая из разрядных единиц класса триллионов в миллион раз больше самой старшей из разрядных единиц класса миллионов? (15 - да, 16 - нет)
9. Даны два числа 637 508 и 831. Верно ли, что самая старшая разрядная единица первого числа в 1000 раз больше самой старшей разрядной единицы второго числа? (17 - да, 18 - нет)
10. Дано число 432. Верно ли, что самая старшая разрядная единица этого числа в 2 раза больше самой младшей? (19 - да, 20 - нет)
11. Дано число 100 000 000. Верно ли, что в нем число разрядных единиц, составляющих 10 000, равно 1000? (21 - да, 22 - нет)
12. Верно ли, что перед классом триллионов находится класс квадриллионов, а перед этим классом - класс квинтиллионов? (23 - да, 24 - нет)

1.6. Из истории чисел

С древних времен человек сталкивался с необходимостью подсчитывать количество вещей, сравнивать количества объектов (например, пять яблок, семь стрел…; в племени 20 мужчин и тридцать женщин, …). Была также необходимость устанавливать порядок внутри некоторого количества объектов. Например, на охоте первым идет вождь племени, вторым самый сильный воин племени и т.д. Для этих целей использовались числа. Для них были придуманы специальные названия. В речи они называются числительными: один, два, три и т. д. - это количественные числительные, а первый, второй, третий - порядковые числительные. Записывались числа при помощи специальных знаков - цифр.

Со временем появились системы счисления. Это системы, включающие способы записи чисел и различных действий над ними. Самые древние из известных систем счисления - это египетская, вавилонская, римская системы счисления. На Руси в старину для написания цифр использовались буквы алфавита со специальным знаком ~ (титло). В настоящее время наибольшее распространение получила десятичная система счисления. Широко используются, особенно в компьютерном мире, двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления.

Итак, для записи одного и того же числа можно использовать различные знаки - цифры. Так, число четыреста двадцать пять можно записать египетскими цифрами - иероглифами:

Это египетский способ записи чисел. Это же число римскими цифрами: CDXXV (римский способ записи чисел) или десятичными цифрами 425 (десятичная система записи чисел). В двоичной системе записи оно выглядит так: 110101001 (двоичная или бинарная система записи чисел), а в восьмеричной - 651 (восьмеричная система записи чисел). В шестнадцатеричной системе счисления оно запишется: 1А9 (шестнадцатеричная система записи чисел). Можно поступить совсем просто: сделать, подобно Робинзону Крузо, четыреста двадцать пять зарубок (или штрихов) на деревянном столбе - IIIIIIIII …... IIII . Это самые первые изображения натуральных чисел.

Итак, в десятичной системе записи чисел (в десятичном способе записи чисел) используются арабские цифры. Это десять различных символов - цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 . В двоичной - две двоичные цифры: 0, 1; в восьмеричной - восемь восьмеричных цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7; в шестнадцатеричной - шестнадцать различных шестнадцатеричных цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F; в шестидесятеричной (вавилонской) - шестьдесят различных символов - цифр и т.д.)

Десятичные цифры пришли в страны Европы из стран Ближнего Востока, Арабских стран. Отсюда название - арабские цифры . Но к арабам они попали из Индии, где были изобретены примерно в середине первого тысячелетия.

1.7. Римская система счисления

Одна из древних систем счисления, которая используется в наши дни, - это римская система. Приведем в таблице основные цифры римской системы счисления и соответствующие числа десятичной системы.

Римская цифра					C
				50 пятьдесят		500 пятьсот	1000 тысяча

Римская система счисления является системой сложения. В ней в отличие от позиционных систем (например, десятичной) каждая цифра обозначает одно и то же число. Так, запись II - обозначает число два (1 + 1 = 2), запись III - число три (1 + 1 + 1 = 3), запись XXX - число тридцать (10 + 10 + 10 = 30) и т.д. Для записи чисел применяются следующие правила.

1. Если меньшая цифра стоит после большей, то она прибавляется к большей: VII - число семь (5 + 2 = 5 + 1 + 1 = 7), XVII - число семнадцать (10 + 7 = 10 + 5 + 1 + 1 = 17), MCL - число одна тысяча сто пятьдесят (1000 + 100 + 50 = 1150).
2. Если меньшая цифра стоит перед большей, то она вычитается из большей: IX - число девять (9 = 10 - 1), LM - число девятьсот пятьдесят (1000 - 50 = 950).

Для записи больших чисел приходится использовать (придумывать) новые символы - цифры. При этом записи чисел получаются громоздкими, производить вычисления с римскими цифрами очень сложно. Так год запуска первого искусственного спутника Земли (1957 г.) в римской записи имеет вид MCMLVII .

Блок 1. 8. Перфокарта

Чтение натуральных чисел

Эти задания проверяются при помощи карты с окружностями. Поясним ее применение. Выполнив все задания и найдя верные ответы (они обозначены буквами А, Б, В, и т.д.), наложите на карту лист прозрачной бумаги. Знаками «X» отметьте на нем правильные ответы, а также метку совмещения « + ». Затем наложите прозрачный лист на страницу так, чтобы совпали метки совмещения. Если все знаки «X» попали в серые кружочки на этой странице, значит, задания выполнены верно.

1.9. Порядок чтения натуральных чисел

При чтении натурального числа поступают следующим образом.

1. Мысленно разбивают число на тройки (классы) справа - налево, с конца записи числа.

1. Начиная с младшего класса, справа - налево (с конца записи числа) записывают названия классов: единицы, тысячи, миллионы, миллиарды, триллионы, квадриллионы, квинтиллионы.
2. Читают число, начиная со старших классов. При этом называют число разрядных единиц и название класса.
3. Если в разряде стоит ноль (разряд пуст), то его не называют. Если же все три разряда называемого класса - нули (разряды пусты), то данный класс не называется.

Прочтем (назовем) число, записанное в таблице (см.§1), согласно шагам 1 - 4. Мысленно разбиваем число 38001102987000128425 на классы справа - налево: 038 001 102 987 000 128 425. Укажем названия классов в этом числе, начиная с конца его записи: единицы, тысячи, миллионы, миллиарды, триллионы, квадриллионы, квинтиллионы. Теперь можно прочитать число, начиная со старшего класса. Называем трехзначные, двузначные и однозначные числа, добавляя название соответствующего класса. Пустые классы не называем. Получаем следующее число:

• 038 - тридцать восемь квинтиллионов
• 001 - один квадриллион
• 102 - сто два триллиона
• 987 - девятьсот восемьдесят семь миллиардов
• 000 - не называем (не читаем)
• 128 - сто двадцать восемь тысяч
• 425 - четыреста двадцать пять

В результате натуральное число 38 001 102 987 000 128 425 прочтем так: "тридцать восемь квинтиллионов один квадриллион сто два триллиона девятьсот восемьдесят семь миллиардов сто двадцать восемь тысяч четыреста двадцать пять".

1.9. Порядок записи натуральных чисел

Запись натуральных чисел выполняют в следующем порядке.

1. Записывают по три цифры каждого класса, начиная со старшего класса до разряда единиц. При этом для старшего класса цифр может быть две или одна.
2. Если класс или разряд не назван, то в соответствующих разрядах записывают нули.

Например, число двадцать пять миллионов триста два записано в виде: 25 000 302 (класс тысяч не назван, поэтому во всех разрядах класса тысяч записаны нули).

1.10. Представление натуральных чисел в виде суммы разрядных слагаемых

Приведём пример: 7 563 429 - это десятичная запись числа семь миллионов пятьсот шестьдесят три тысячи четыреста двадцать девять. Данное число содержит семь миллионов, пять сотен тысяч, шесть десятков тысяч, три тысячи, четыре сотни, два десятка и девять единиц. Его можно представить как сумму: 7 563 429 = 7 000 000 + 500 000 + 60 000 + + 3 000 + 400 + 20 + 9. Такая запись называется представлением натурального числа в виде суммы разрядных слагаемых.

Блок 1.11. Давайте поиграем

Сокровища подземелья

На игровом поле рисунок к сказке Киплинга «Маугли». На пяти сундуках навесные замки. Чтобы открыть их, надо решить задачи. При этом, открыв деревянный сундук, вы получаете одно очко. Открыв оловянный сундук, получаете два очка, медный - три очка, серебряный - четыре, золотой - пять. Выигрывает тот, кто быстрее откроет все сундуки. Эту же игру можно выполнить на компьютере.

1. Деревянный сундук

Найдите, сколько денег (в тыс. рублей) находится в этом сундуке. Для этого надо найти общее число самых младших разрядных единиц класса миллионов для числа: 125308453231.

1. Оловянный сундук

Найдите, сколько денег (в тыс. рублей) в этом сундуке. Для этого в числе 12530845323 найдите число самых младших разрядных единиц класса единиц и число самых младших разрядных единиц класса миллионов. Затем найдите сумму этих чисел и справа припишите число, стоящее в разряде десятков миллионов.

1. Медный сундук

Чтобы найти деньги этого сундука (в тыс. рублей), надо в числе 751305432198203 найдите число самых младших разрядных единиц в классе триллионов и число самых младших единиц в классе миллиардов. Затем найдите сумму этих чисел и справа припишите натуральные числа класса единиц этого числа в порядке их расположения.

1. Серебряный сундук

Деньги этого сундука (в млн. рублей) покажет сумма двух чисел: числа самых младших разрядных единиц класса тысяч и средних разрядных единиц класса миллиардов для числа 481534185491502.

1. Золотой сундук

Дано число 800123456789123456789. Если перемножить числа в самых старших разрядах всех классов этого числа, то получим деньги этого сундука в млн. рублей.

Блок 1.12. Установите соответствие

Запись натуральных чисел. Представление натуральных чисел в виде суммы разрядных слагаемых

Каждому заданию в левой колонке подберите решение из правой колонки. Ответ запишите в виде: 1а; 2г; 3б…

	Запишите цифрами число: пять миллионов двадцать пять тысяч
	Запишите цифрами число: пять миллиардов двадцать пять миллионов
	Запишите цифрами число: пять триллионов двадцать пять
	Запишите цифрами число: семьдесят семь миллионов семьдесят семь тысяч семьсот семьдесят семь
	Запишите цифрами число: семьдесят семь триллионов семьсот семьдесят семь тысяч семь
	Запишите цифрами число: семьдесят семь миллионов семьсот семьдесят семь тысяч семь
	Запишите цифрами число: сто двадцать три миллиарда четыреста пятьдесят шесть миллионов семьсот восемьдесят девять тысяч
	Запишите цифрами число: сто двадцать три миллиона четыреста пятьдесят шесть тысяч семьсот восемьдесят девять
	Запишите цифрами число: три миллиарда одиннадцать
	Запишите цифрами число: три миллиарда одиннадцать миллионов

Вариант 2

	тридцать два миллиарда сто семьдесят пять миллионов двести девяносто восемь тысяч триста сорок один		100000000 + 1000000 + 10000 + 100 + 1
	Представьте в виде суммы разрядных слагаемых число: триста двадцать один миллион сорок один		30000000000 + 2000000000 + 100000000 + 70000000 + 5000000 + 200000 + 90000 + 8000 + 300 + 40 + 1
	Представьте в виде суммы разрядных слагаемых число: 321000175298341
	Представьте в виде суммы разрядных слагаемых число: 101010101
	Представьте в виде суммы разрядных слагаемых число: 11111		300000000 + 20000000 + 1000000 +
	5000000 + 300000 + 20000 + 1000
	Запишите десятичной записью число, представленное в виде суммы разрядных слагаемых: 5000000 + 300 + 20 + 1		30000000000000 + 2000000000000 + 1000000000000 + 100000000 + 70000000 + 5000000 + 200000 + 90000 + 8000 + 300 + 40 + 1
	Запишите десятичной записью число, представленное в виде суммы разрядных слагаемых: 10000000000 + 2000000000 + 100000 + 10 + 9
	Запишите десятичной записью число, представленное в виде суммы разрядных слагаемых: 10000000000 + 2000000000 + 100000000 + 10000000 + 9000000
	Запишите десятичной записью число, представленное в виде суммы разрядных слагаемых: 9000000000000 + 9000000000 + 9000000 + 9000 + 9		10000 + 1000 + 100 + 10 + 1

Блок 1.13. Фасетный тест

Название теста происходит от слова «фасеточный глаз насекомых». Это сложный глаз, состоящий из отдельных «глазков». Задания фасетного теста образуются из отдельных элементов, обозначенных цифрами. Обычно фасетные тесты содержат большое число заданий. Но в этом тесте задач всего четыре, но они составляются из большого числа элементов. Это сделано для того, чтобы научить вас «собирать» задачи теста. Если вы сможете их составить, то легко справитесь с другими фасетными тестами.

Как составляются задачи, поясним на примере третьей задачи. Она составляется из элементов теста под номерами: 1, 4, 7, 11, 1, 5, 7, 9, 10, 16, 17, 22, 21, 25

«Если » 1) из таблицы взять цифры (цифру); 4) 7; 7) поместить её в разряд; 11) миллиардов; 1) из таблицы взять цифру; 5) 8; 7) поместить её в разряды; 9) десятки миллионов; 10) сотни миллионов; 16) сотни тысяч; 17) десятки тысяч; 22) в разряды тысяч и сотен поместить цифры 9 и 6. 21) остальные разряды заполнить нулями; «ТО » 26) получим число, равное времени (периоду) обращения планеты Плутон вокруг Солнца в секундах (с); «Это число равно »: 7880889600 с. В ответах оно обозначено буквой «в».

Решая задачи, карандашом записывайте цифры в ячейки таблицы.

Фасетный тест. Составьте число

В таблице записаны цифры:

Если

1) из таблицы взять цифру (цифры):

2) 4; 3) 5; 4) 7; 5) 8; 6) 9;

7) поместить эту цифру (цифры) в разряд (разряды);

8) сотни квадриллионов и десятки квадриллионов;

9) десятки миллионов;

10) сотни миллионов;

11) миллиардов;

12) квинтиллионов;

13) десятки квинтиллионов;

14) сотни квинтиллионов;

15) триллионов;

16) сотен тысяч;

17) десятки тысяч;

18) заполнить ею (ими) класс (классы);

19) квинтиллионов;

20) миллиардов;

21) остальные разряды заполнить нулями;

22) в разряды тысяч и сотен поместить цифры 9 и 6;

23) получим число, равное массе Земли в десятках тонн;

24) получим число, примерно равное объему Земли в куб.м;

25) получим число, равное расстоянию (в метрах) от Солнца до самой дальней планеты солнечной системы Плутона;

26) получим число, равное времени (периоду) обращения планеты Плутон вокруг Солнца в секундах (с);

Это число равно:

а) 5929000000000

б) 999990000000000000000

г) 598000000000000000000

Решите задачи:

1, 3, 6, 5, 18, 19, 21, 23

1, 6, 7, 14, 13, 12, 8, 21, 24

1, 4, 7, 11, 1, 5, 7, 10, 9, 16, 17, 22, 21, 26

1, 3, 7, 15, 1, 6, 2, 6, 18, 20, 21, 25

Ответы

1, 3, 6, 5, 18, 19, 21, 23 - г

1, 6, 7, 14, 13, 12, 8, 21, 24 - б

1, 4, 7, 11, 1, 5, 7, 10, 9, 16, 17, 22, 21, 26 - в

1, 3, 7, 15, 1, 6, 2, 6, 18, 20, 21, 25 - а

Натуральные числа

Натуральные числа – это те числа, которые применяются для подсчета различных предметов или для того, чтобы указать порядковый номер какого-либо предмета среди себе подобных или однородных.

Записывать натуральные числа можно с помощью первых десяти цифр:

Для записи простых натуральных чисел принято использовать позиционную десятичную систему исчисления, где значение любой цифры определяют ее местом в записи.

Натуральные числа – это простейшие числа, часто используемые нами в повседневной жизни. С помощью этих чисел мы ведем подсчеты, считаем предметы, определяем их количество, порядок и номер.

С натуральными числами мы начинаем знакомиться с самого раннего детства, поэтому они для каждого из нас являются привычными и естественными.

Общее представление о натуральных числах

Натуральные числа предназначены для несения информации о количестве предметов, их порядковом номере и множестве предметов.

Человек использует натуральные числа, так как они ему доступны как на уровне восприятия, так и на уровне воспроизведения. При озвучивании любого натурального числа, мы с вами легко его улавливаем на слух, а изобразив натуральное число – мы его видим.

Все натуральные числа располагаются в порядке возрастания и образуют числовой ряд, начинающийся с наименьшего натурального числа, которым является единица.

Если мы определились с наименьшим натуральным числом, то с наибольшим будет посложнее, так как такого числа не существует потому, что ряд натуральных чисел является бесконечным.

При прибавлении к натуральному числу единицы, в итоге мы получим число, которое идет за данным числом.

Такая цифра, как 0 не есть натуральным числом, а только служит для обозначения числа «ноль» и значит «ни одного». 0 означает отсутствие в десятичной записи чисел единиц данного ряда.

Все натуральные числа обозначаются заглавной латинской буквой N.

Историческая справка обозначения натуральных чисел

В древние времена человек еще не знал, что такое число и как можно посчитать количество предметов. Но уже тогда возникла необходимость в счете, и человек придумал, как можно сосчитать пойманную рыбу, собранные ягоды и т.д.

Немного позже, древний человек пришел к тому, что нужное ему количество проще записать. Для этих целей первобытные люди стали использовать камешки, а потом палочки, которые сбереглись в римских цифрах.

Следующим моментом развития системы исчисления стало использование в обозначениях некоторых чисел букв алфавита.

К первым системам исчисления относится десятичная индийская система и шестидесятеричная вавилонская.

Современная система исчисления, хоть и называется арабской, но, по сути, представляет один из вариантов индийской. Правда в ее системе исчисления отсутствует цифра ноль, но арабы ее добавили, и система приобрела нынешний вид.

Десятичная система исчисления

С натуральными числами мы уже познакомись и научились записывать их с помощью десяти цифр. Также вам уже известно, что запись чисел с использованием знаков, называется системой исчисления.

Значение цифры в записи числа зависит от ее позиции и называется позиционным. То есть, при методах записи натуральных чисел, мы используем позиционную систему исчисления.

Данная система основывается на разрядности и десятичности. В десятичной системе исчисления основой для ее построения будут цифры от 0 до 9.

Особое место в такой системе отводится числу 10, так как, в основном счет ведется десятками.

Таблица классов и разрядов:

Так, например, 10 единиц объединены в десятки, далее в сотни, тысячи и тому подобное. Поэтому число 10 является основанием системы исчисления и носит название десятичной системы исчисления.

Простейшее число — это натуральное число . Их используют в повседневной жизни для подсчета предметов, т.е. для вычисления их количества и порядка.

Что такое натуральное число: натуральными числами называют числа, которые используются для подсчета предметов либо для указывания порядкового номера любого предмета из всех однородных предметов.

Натуральные числа - это числа, начиная с единицы. Они образуются естественным образом при счёте. Например, 1,2,3,4,5... - первые натуральные числа.

Наименьшее натуральное число - один. Наибольшего натурального числа не существует. При счёте число ноль не используют, поэтому ноль натуральное число.

Натуральный ряд чисел - это последовательность всех натуральных чисел. Запись натуральных чисел:

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 ...

В натуральном ряду каждое число больше предыдущего на единицу.

Сколько чисел в натуральном ряду? Натуральный ряд бесконечен, самого большого натурального числа не существует.

Десятичной так как 10 единиц всякого разряда образуют 1 единицу старшего разряда. Позиционной так как значение цифры зависит от её места в числе, т.е. от разряда, где она записана.

Классы натуральных чисел.

Всякое натуральное число возможно написать при помощи 10-ти арабских цифр:

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Для чтения натуральных чисел их разбивают, начиная справа, на группы по 3 цифры в каждой. 3 первые цифры справа - это класс единиц, 3 следующие - это класс тысяч, далее классы миллионов, миллиардов и так далее. Каждая из цифр класса называется его разрядом .

Сравнение натуральных чисел.

Из 2-х натуральных чисел меньше то число, которое при счете называется ранее. Например , число 7 меньше 11 (записывают так: 7 < 11 ). Когда одно число больше второго, это записывают так: 386 > 99 .

Таблица разрядов и классов чисел.

1-й класс единицы	1-й разряд единицы 2-й разряд десятки 3-й разряд сотни
2-й класс тысячи	1-й разряд единицы тысяч 2-й разряд десятки тысяч 3-й разряд сотни тысяч
3-й класс миллионы	1-й разряд единицы миллионов 2-й разряд десятки миллионов 3-й разряд сотни миллионов
4-й класс миллиарды	1-й разряд единицы миллиардов 2-й разряд десятки миллиардов 3-й разряд сотни миллиардов

Числа от 5-го класса и выше относятся к большим числам. Единицы 5-го класса — триллионы, 6-го класса — квадриллионы, 7-го класса — квинтиллионы, 8-го класса — секстиллионы, 9-го класса — ептиллионы. Основные свойства натуральных чисел. Коммутативность сложения. a + b = b + a Коммутативность умножения. ab = ba Ассоциативность сложения. (a + b) + c = a + (b + c) Ассоциативность умножения. Дистрибутивность умножения относительно сложения: Действия над натуральными числами. 4. Деление натуральных чисел - операция, обратная операции умножения. Если b ∙ с = а , то Формулы для деления: а: 1 = a a: a = 1, a ≠ 0 0: a = 0, a ≠ 0 (а ∙ b) : c = (a:c) ∙ b (а ∙ b) : c = (b:c) ∙ a Числовые выражения и числовые равенства. Запись, где числа соединяются знаками действий, является числовым выражением . Например, 10∙3+4; (60-2∙5):10. Записи, где знаком равенства объединены 2 числовых выражения, является числовыми равенствами . У равенства есть левая и правая части. Порядок выполнения арифметических действий. Сложение и вычитание чисел - это действия первой степени, а умножение и деление - это действия второй степени. Когда числовое выражение состоит из действий только одной степени, то их выполняют последовательно слева направо. Когда выражения состоят из действия только первой и второй степени, то сначала выполняют действия второй степени, а потом - действия первой степени. Когда в выражении есть скобки - сначала выполняют действия в скобках. Например, 36:(10-4)+3∙5= 36:6+15 = 6+15 = 21.

С чего начинается изучение математики? Да, правильно, с изучения натуральных чисел и действий с ними. Натуральные числа (от лат. naturalis — естественный; естественные числа) — числа , возникающие естественным образом при счёте (например, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9…). Последовательность всех натуральных чисел, расположенных в порядке возрастания, называется натуральным рядом .

Существуют два подхода к определению натуральных чисел:

1. подсчете (нумерации) предметов (первый , второй , третий , четвёртый , пятый"…);
2. натуральные числа — числа, возникающие при обозначении количества предметов (0 предметов, 1 предмет, 2 предмета, 3 предмета, 4 предмета, 5 предметов ).

В первом случае ряд натуральных чисел начинается с единицы, во втором — с нуля. Не существует единого для большинства математиков мнения о предпочтительности первого или второго подхода (то есть считать ли ноль натуральным числом или нет). В подавляющем большинстве российских источников традиционно принят первый подход. Второй подход, например, применяется в трудах Николя Бурбаки , где натуральные числа определяются как мощности конечных множеств .

Отрицательные и нецелые ( рациональные , вещественные ,…) числа к натуральным не относят.

Множество всех натуральных чисел принято обозначать символом N (от лат. naturalis — естественный). Множество натуральных чисел является бесконечным, так как для любого натурального числа n найдётся натуральное число, большее чем n.

Наличие нуля облегчает формулировку и доказательство многих теорем арифметики натуральных чисел, поэтому при первом подходе вводится полезное понятие расширенного натурального ряда , включающего нуль. Расширенный ряд обозначается N 0 или Z 0 .

К замкнутым операциям (операциям, не выводящим результат из множества натуральных чисел) над натуральными числами относятся следующие арифметические операции:

• сложение: слагаемое + слагаемое = сумма;
• умножение: множитель × множитель = произведение;
• возведение в степень: a b , где a — основание степени, b — показатель степени. Если a и b — натуральные числа, то и результат будет натуральным числом.

Дополнительно рассматривают ещё две операции (с формальной точки зрения не являющиеся операциями над натуральными числами, так как не определены для всех пар чисел (иногда существуют, иногда нет)):

• вычитание: уменьшаемое — вычитаемое = разность. При этом уменьшаемое должно быть больше вычитаемого (или равно ему, если считать нуль натуральным числом)
• деление с остатком: делимое / делитель = (частное, остаток). Частное p и остаток r от деления a на b определяются так: a=p*r+b, причём 0<=r

Следует заметить, что операции сложения и умножения являются основополагающими. В частности,