初中數(shù)學(xué)實(shí)數(shù)的中考知識點(diǎn)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中數(shù)學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

  【—實(shí)數(shù)的重要】按性質(zhì)分類是:正數(shù)、負(fù)數(shù)、0,按定義分類是:有理數(shù)、無理數(shù)。

  實(shí)數(shù)

  實(shí)數(shù)可以用通過收斂于一個(gè)唯一實(shí)數(shù)的十進(jìn)制或二進(jìn)制展開如 {3, 3.1, 3.14, 3.141, 3.1415,…} 所定義的序列的方式而構(gòu)造為有理數(shù)的補(bǔ)全。實(shí)數(shù)可以不同方式從有理數(shù)構(gòu)造出來。這里給出其中一種,其他方法請?jiān)斠妼?shí)數(shù)的構(gòu)造。

  公理的方法

  設(shè) R 是所有實(shí)數(shù)的集合,則:

  集合 R 是一個(gè)域: 可以作加、減、乘、除運(yùn)算,且有如交換律,結(jié)合律等常見性質(zhì)。

  域 R 是個(gè)有序域,即存在全序關(guān)系≥ ,對所有實(shí)數(shù) x, y 和 z:

  若 x ≥ y 則 x + z ≥ y + z;

  若 x ≥ 0 且 y ≥ 0 則 xy ≥ 0。

  集合 R 滿足完備性,即任意 R 的有空子集S ( S∈R,S≠Φ),若 S 在 R 內(nèi)有上界,那么 S 在 R 內(nèi)有上確界。

  最后一條是區(qū)分實(shí)數(shù)和有理數(shù)的關(guān)鍵。例如所有平方小于 2 的有理數(shù)的集合存在有理數(shù)上界,如 1.5;但是不存在有理數(shù)上確界(因?yàn)?√2 不是有理數(shù))。

  實(shí)數(shù)通過上述性質(zhì)唯一確定。更準(zhǔn)確的說,給定任意兩個(gè)有序域 R1 和 R2,存在從 R1 到 R2 的唯一的域同構(gòu),即代數(shù)學(xué)上兩者可看作是相同的。

  相關(guān)性質(zhì)基本運(yùn)算

  實(shí)數(shù)可實(shí)現(xiàn)的基本運(yùn)算有加、減、乘、除、乘方等,對非負(fù)數(shù)(即正數(shù)和0)還可以進(jìn)行開方運(yùn)算。實(shí)數(shù)加、減、乘、除(除數(shù)不為零)、平方后結(jié)果還是實(shí)數(shù)。任何實(shí)數(shù)都可以開奇次方,結(jié)果仍是實(shí)數(shù),只有非負(fù)實(shí)數(shù),才能開偶次方其結(jié)果還是實(shí)數(shù)。

  四則運(yùn)算封閉性

  實(shí)數(shù)集R對加、減、乘、除(除數(shù)不為零)四則運(yùn)算具有封閉性,即任意兩個(gè)實(shí)數(shù)的和、差、積、商(除數(shù)不為零)仍然是實(shí)數(shù)。

  實(shí)數(shù)集有序性

  實(shí)數(shù)集是有序的,即任意兩個(gè)實(shí)數(shù)a、b必定滿足下列三個(gè)關(guān)系之一:ab.

  實(shí)數(shù)的傳遞性

  實(shí)數(shù)大小具有傳遞性,即若a>b,b>c,則有a>c.

  實(shí)數(shù)的阿基米德性

  實(shí)數(shù)具有阿基米德(Archimedes)性,即對任何a,b ∈R,若b>a>0,則存在正整數(shù)n,使得na>b.

  實(shí)數(shù)的稠密性

  實(shí)數(shù)集R具有稠密性,即兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)之間必有另一個(gè)實(shí)數(shù),既有有理數(shù),也有無理數(shù).

  實(shí)數(shù)唯一性

  如果在一條直線(通常為水平直線)上確定O作為原點(diǎn),指定一個(gè)方向?yàn)檎较?通常把指向右的方向規(guī)定為正方向),并規(guī)定一個(gè)單位長度,則稱此直線為數(shù)軸。任一實(shí)數(shù)都對應(yīng)與數(shù)軸上的唯一一個(gè)點(diǎn);反之,數(shù)軸上的每一個(gè)點(diǎn)也都唯一的表示一個(gè)實(shí)數(shù)。于是,實(shí)數(shù)集R與數(shù)軸上的點(diǎn)有著一一對應(yīng)的關(guān)系。

  完備性

  作為度量空間或一致空間,實(shí)數(shù)集合是個(gè)完備空間,它有以下性質(zhì):

  所有實(shí)數(shù)的柯西序列都有一個(gè)實(shí)數(shù)極限。

  有理數(shù)集合就不是完備空間。例如,(1, 1.4, 1.41, 1.414, 1.4142, 1.41421, ...) 是有理數(shù)的柯西序列,但沒有有理數(shù)極限。實(shí)際上,它有個(gè)實(shí)數(shù)極限 √2。實(shí)數(shù)是有理數(shù)的完備化——這亦是構(gòu)造實(shí)數(shù)集合的一種方法。

  極限的存在是微積分的基礎(chǔ)。實(shí)數(shù)的完備性等價(jià)于歐幾里德幾何的直線沒有“空隙”。


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