除法和减法带括号的运算定律(数的运算与扩张)
除法和减法带括号的运算定律(数的运算与扩张)减法是加法的逆运算。因为可能出现负整数,需要把运算的集合扩大,从自然数集合N扩张到整数集合Z。整数集合包含正整数(自然数),0和负整数。据记载,负整数也是印度人首先引入的,是为了表示负债。大约在公元628年左右,印度数学家婆罗摩笈多最早给出了负数的四则运算。 二.减法 2. 交换律:a*b=b*a 3. 结合律:(a*b)*c=a*(b*c) 4. 分配律:(a b)*c=(a*c) (b*c)
下面,我们讨论如何通过加法运算推演出其他的运算。
一.乘法
乘法的本质上是一类特殊的加法,乘法是数自相加的缩写,2*3表示两个3相加。一般地,对a b∈N,规定乘法运算a*b表示a个b相加,因此乘法具有与加法类似地算律,满足:
1. 封闭性:如果a b∈N,则a*b∈N
2. 交换律:a*b=b*a
3. 结合律:(a*b)*c=a*(b*c)
4. 分配律:(a b)*c=(a*c) (b*c)
二.减法
减法是加法的逆运算。因为可能出现负整数,需要把运算的集合扩大,从自然数集合N扩张到整数集合Z。整数集合包含正整数(自然数),0和负整数。据记载,负整数也是印度人首先引入的,是为了表示负债。大约在公元628年左右,印度数学家婆罗摩笈多最早给出了负数的四则运算。
减法是通过加法来定义的。对于a x b∈Z,如果a x=b 则称x为b减a的差,求差的运算叫做减法,记为x=b-a。可以验证这个规定蕴涵着a 0=a (-a) a=0。整数Z对于减法运算封闭,即a b∈Z 则a-b∈Z。
三.除法
除法是乘法的逆运算。与减法一样,我们需要进一步扩大运算的集合,从整数集合Z扩张到有理数集合Q,有理数集合包括:整数和分数。这样,有理数系包括了一切形如m/n的数,其中m n∈Z n≠0。与负数不同,几乎所有的文明从一开始就能够接受基于自然数的分数,即形如m/n的数,其中m n∈N。这是与人们的经验有关的,因为在生活中需要处理部分与整体的关系,线段长度的比例关系,数量分配的比例关系。需要注意的是,人们最初使用的分数都是真分数,是对于比例的刻画,而不是近代意义上扩张了的有理数。
除法是通过乘法来定义的。对于a x b∈Q,如果a*x=b,则称x为a与b的商,求商的运算叫做除法,记为x=b/a。这个规定蕴涵着下面的关系成立:a*1=a,a/a=1,b/a=d/c等价于a*d=b*c。有理数集合Q对于除法运算封闭,即a b∈Q a≠0,则b/a∈Q。
可以看到,减法,乘法和除法都是基于加法的,称这四种最基本的运算为四则运算,有理数集合Q对于四则运算是封闭的。