- •Часть II
- •Isbn 978-5-9765-1937-4
- •2.1. Лекционный материал ..................................................................
- •3.1. Лекционный материал ………......................................................
- •4.1. Лекционный материал ..................................................................
- •Часть I. Множества. Элементы комбинаторики», «Математика. Часть I.
- •1. Элементы алгебры
- •1.1. Лекционный материал
- •1.1.1. Отношения
- •1.1.2. Соответствия
- •1.1.3. Числовые функции
- •1.1.4. Прямая и обратная пропорциональность
- •1.1.5. Алгебраические операции на множестве
- •1.1.6. Выражения и их тождественные преобразования
- •1.1.7. Числовые равенства и неравенства
- •1.1.8. Выражения с переменной. Тождества
- •1.1.11. Решение неравенств с одной переменной
- •1.2. Самостоятельные работы
- •1.2.1. Соответствия
- •1.2.2. Отношения
- •1.2.4. Числовые выражения, равенства и неравенства
- •1.2.5. Выражения с переменной
- •1.2.6. Уравнения
- •1.2.7. Неравенства
- •1.3. Проверочные работы
- •1.3.1. Числовые выражения
- •1.3.2. Числовые равенства (I часть)
- •1.3.3. Числовые равенства (II часть)
- •1.3.4. Выражения с переменной
- •1.3.5. Тождественные преобразования выражений
- •1.3.6. Преобразования выражений
- •1.3.7. Преобразование рациональных выражений
- •1.3.8. Уравнения. Равносильность уравнений
- •1.3.9. Решение уравнений
- •1.3.10. Решение дробно-рациональных уравнений
- •1.3.11. Решение неравенств
- •1.4. Проверь себя
- •2.1. Лекционный материал
- •2.1.1. Понятие об аксиоматическом методе построения теории
- •2.1.2. Сложение целых неотрицательных чисел
- •2.1.3. Умножение целых неотрицательных чисел
- •2.1.4. Свойства множества целых неотрицательных чисел
- •2.1.5. Вычитание и деление целых неотрицательных чисел
- •2.2. Самостоятельные работы
- •2.2.2. Сложение
- •2.2.3. Вычитание
- •2.2.4. Умножение
- •2.2.5. Деление
- •3.1. Лекционный материал
- •3.1.2. Сумма целых неотрицательных чисел
- •3.1.3. Разность целых неотрицательных чисел
- •3.1.4. Произведение целых неотрицательных чисел
- •3.1.5. Частное целых неотрицательных чисел
- •3.2.1. Теоретико-множественный смысл суммы
- •3.2.2. Теоретико-множественный смысл разности
- •3.2.3. Теоретико-множественный смысл произведения
- •4.1. Лекционный материал
- •Часть II
План
1.
Понятие
частного.
2.
Отношения
«больше в», «меньше в».
Содержание
1.
Рассмотрим
теоретико-множественный смысл частного.
Операция
деления
на множестве целых неотрицательных
чисел связана с разбиени-
ем
соответствующих множеств на классы.
При этом решаются две задачи.
1.
Пусть имеем множество А
такое,
что т(А)
=
а.
Требуется
раз-
бить
его на b
равночисленных
попарно непересекающихся подмно-
жеств
(классов). Тогда частное a
: b
показывает,
сколько элементов со-
держится
в каждом классе разбиения. В этом случае
говорят о делении
на
равные части.
2.
Пусть теперь множество А,
соответствующее
числу а,
требуется
разбить
на попарно не пересекающиеся подмножества,
в каждом из ко-
торых
содержится b
элементов.
Тогда частное а:
b показывает,
сколько
подмножеств
(классов) содержится в таком разбиении.
В этом случае
говорят
о делении по содержанию.
Таким
образом, можно дать определение частного
целых неотри-
цательных
чисел.
Определение
3.8. Пусть
а = т(А) и множество А разбито на по-
парно
непересекающиеся равночисленные
подмножества, тогда
1)
если b
– число
подмножеств в разбиении, то частным
а : b
называется
численность каждого подмножества;
2)
если b
– численность
каждого подмножества, то частным
а :
b
называется
число подмножеств в разбиении.
Число
а
в
любом из этих случаев называется
делимым,
а
число b
–
делителем.
Невозможность
деления на нуль также имеет свое
теоретико-
множественное
истолкование. Если а
≠ 0,
а b
= 0,
то невозможность деле-
1773.1.5. Частное целых неотрицательных чисел
ния
а
на
b
вытекает
из невозможности представления непустого
конечно-
го
множества А
(т(А)
= а)
в
виде объединения пустых подмножеств.
/Если
же а
= 0
и b
=
0, то А
= 0
и
может быть представлено в виде
объединения
любого конечного числа пустых подмножеств.
Но тогда
частное
а
: b не
определено.
Пусть
а
= т(А) и
множество А
разбито
на b
попарно
не пересека-
ющихся
равномощных подмножеств, то есть А
= А 1
∪
А
2
∪…
∪
А
b
,
где
т(А
1
)
= т(А
2
)
= ... = т(А
b
)
=
а : b = с.
Но
тогда по определению суммы m(A)
=
m(А
1
∪
А
2
∪…
∪
А
b
)
=
т(А
1
)
+ т(А
2
)
+ ... + т(А
b
).
Учитывая
определение произведения, по-
c+следнее
равенство можно записать так: a
=
c
+
+
c
=
с
⋅
b
.
b
слагаемых
Равенство
а
= с • b выражает
связь операций деления и умноже-
ния.
Таким образом мы подошли к определению
частного.
Определение
3.8*. Частным
целого неотрицательного числа а
и
натурального числа b называется такое
целое неотрицательное
число
с = а : b, которое в произведении с числом
b дает число а.
Аналогично
можно провести теоретико-множественное
истолко-
вание
обратной связи.
Итак,
a
: b = с <=> а = с • b.
2.
Рассмотрим
с теоретико-множественных позиций
смысл отно-
шений
«больше в» и «меньше в». С этими
отношениями учащиеся
начальных
классов часто встречаются при решении
текстовых задач.
В
аксиоматической теории смысл этих
отношений вытекает из
определения
деления натуральных чисел. Так, если а
:
b
= с, то
можно
говорить,
что «а больше b
в
с
раз»
или что «b меньше а
в
с
раз».
Следо-
вательно,
чтобы узнать, во сколько раз одно число
больше или меньше
другого,
надо большее число разделить на меньшее.
Если
же а
=
т(А),
b = т(В) и
известно, что «а больше b»,
то
во
множестве
А
можно
выделить подмножество, равномощное
множеству
В.
Поскольку
а
больше
b
в
с
раз,
то множество А
можно
разбить на с
подмножеств,
равномощных множеству В.
178
Таким
образом, если а
больше
b
в
с
раз,
то с
является
числом под-
множеств
в разбиении множества А
на
подмножества, равномощные
множеству
В.
Теоретико-множественное
истолкование отношений «больше в» и
«меньше
в» позволяет обосновывать выбор действия
при решении за-
дач,
например, такого вида: «На рыбалке Коля
поймал 5 окуней, а Се-
режа
–
в
3 раза больше, чем Коля. Сколько окуней
поймал Сережа?».
В
задаче рассматриваются два множества:
множество окуней Коли
(А)
и
множество окуней Сережи (В).
Известно,
что т(А)
= 5,
что
во
множестве
В
элементов
в 3 раза больше. Требуется найти число
эле-
ментов
во множестве В.
Так
как во множестве В
элементов
в 3 раза больше, чем во множе-
стве
А,
то
множество В
можно
разбить на три подмножества, равно-
мощных
множеству А,
то
есть на три подмножества, в каждом из
кото-
рых
содержится по 5 элементов. Следовательно,
всего во множестве В
будет
5 + 5 + 5 элементов. Последнее выражение
можно записать в виде
5
•
3,
а значит, задача решается действием
умножения. Правила деления
суммы,
разности и произведения на число также
имеют теоретико-
множественное
обоснование.
/Пусть
а
= т(А); b = т(В); и
А
∩
В
= 0
.
Если каждое из множеств А
и
В
можно
разбить на с
подмножеств,
то очевидно, что их объединение
A
∪
B
также
разбивается на с
подмножеств.
При этом, если каждое
подмножество
в разбиении множества А
содержит
а
:
с
элементов,
каж-
дое
подмножество в разбиении В
– b : с элементов,
то каждое подмно-
жество
в разбиении объединения содержит а
:
с
+ b :
с
элементов.
Это
означает,
что (а +
b)
:
с
= а :
с + b
:
с.
Теоретико-множественное
обоснование других правил предлагаем
читателю
в качестве упражнений. Рекомендуем
также рассмотреть тео-
ретико-множественный
смысл деления с остатком.
179
