3. Запись положительных рациональных чисел в виде десятичных дробей
В практической деятельности широко используются дроби, знаменатели которых являются степенями 10. Их называют десятичными.
Определение. Десятичной называется дробь вида , где m и n- натуральные числа.
Десятичные дроби принято записывать без знаменателя. Например, дробь - записывают в виде 3,67, а дробь- в виде 0,007. Выясним, как образуется такая запись.
Пусть дана дробь где m, nN. Представим ее числитель в следующем виде:
m=ак∙10k+ак-1∙10k-1+…+а1∙10+а0. Тогда, по правилам действий над степенями при п<к, получим:
- Сумма ak∙10k-n+…+an является записью целого неотрицательного числа (обозначим его буквой А), а сумма представляет дробную часть числа, ее принято записывать без знаменателя в виде . Таким образом, дробь можно представить в следующем виде: , т.е. при записи дроби последние n цифр десятичной записи числа m отделяют запятой. Если числитель содержит менее чем n десятичных знаков, то перед ним пишут столько нулей, чтобы получилась n+1 цифра, после чего отделяют запятой n знаков, начиная с конца.
Например,
Как известно, сравнение десятичных дробей и арифметические действия над ними легко выполнять, если дроби имеют один и тот же знаменатель.
В основе приведения десятичных дробей к общему знаменателю лежит следующее утверждение: если к десятичной дроби приписать справа любое число нулей, то получится десятичная дробь, равная данной.
Это свойство позволяет приводить десятичные дроби к общему знаменателю следующим образом: если у одной дроби после запятой стоит n цифр, а у другой p цифр, причем n <p, то для приведения их к общему знаменателю достаточно к первой дроби приписать справа p-n нулей. Тогда у обеих дробей после запятой будет стоять поровну цифр, а это значит, что они имеют один и тот же знаменатель.
Пользуясь этим правилом, легко выполнять сравнение десятичных дробей, так как оно сводится к сравнению натуральных чисел: чтобы сравнить две десятичные дроби, надо уравнять в них число десятичных знаков после запятой, отбросить запятые и сравнить получившиеся натуральные числа.
Например, 4,62517 > 4,623, так как 4,623 = 4,62300, а 4,62517 > 4 62300 так как 462517 > 462300.
Как известно, для дробей, имеющих одинаковые знаменатели сложение и вычитание сводится к соответствующим операциям над их числителями. Это позволяет свести сложение и вычитание десятичных дробей к действиям над натуральными числами.
Например,
Умножение и деление десятичных дробей не требует приведения их к общему знаменателю, но они также сводятся к соответствующим действиям над натуральными числами.
Среди десятичных дробей выделяют и часто используют дробь 0,01. Ее называют процентом и обозначают 1%. Запись p% обозначает Например, 25% - это дробь , или 0,25.
Проценты были введены, когда не существовало десятичных дробей. Чтобы производить расчеты по займам, определяли прирост капитала из расчета 100 денежных единиц. Этот прирост и называли числом процентов (pro centum - на сто).
Простота сравнения и выполнения действий над десятичными дробями приводит к следующему вопросу: любую ли дробь вида (n, m N) можно записать в виде конечной десятичной дроби, т.е. дроби, у которой после запятой стоит конечное число цифр? Ответ на него дает следующая теорема.
Теорема. Для того чтобы несократимая дробь была равна десятичной, необходимо и достаточно, чтобы в разложение ее знаменателя n на простые множители входили лишь простые числа 2 и 5.
Так, например, дробь можно записать в виде десятичной: она несократима и 80 = 24∙5. Дробь несократима, но 15 = 3∙5. Поскольку в разложение знаменателя этой дроби входит множитель, отличный от 2 и 5, то дробь нельзя записать в виде десятичной.
Дробь нельзя представить в виде конечной десятичной дроби. Но, деля 1 на 3, получаем, что 0,3<< 0,4. Далее находим, что 0,33<<0,34; 0,333<<0,334 и т.д. Вообще для любого n имеем:
Вместо того чтобы писать бесконечное множество неравенств, говорят, что дроби соответствует бесконечная десятичная дробь 0,33...3... . Это означает, что если отбросить в бесконечной дроби все цифры, начиная с некоторой, то будем иметь число, меньшее , а если в полученном числе увеличить последнюю цифру на 1, то будет число, большее .
Любую конечную десятичную дробь можно записать в виде бесконечной, приписав к ней справа последовательность нулей. Например, дробь 0,25 можно записать так: 0,25000...0... . Здесь для всех цифр, начиная с некоторой, получится число, не превосходящее 0,25 (например, если оставить лишь одну цифру после запятой, то получится 0,2, меньшее 0,25, а если оставить три цифры после запятой, то будет число 0,250, равное 0,25). Если же после отбрасывания увеличить последнюю цифру на 1, то имеем число, большее 0,25 (например, 0,3 или 0,251).
Бесконечные десятичные дроби, которые получаются при записи положительного рационального числа, обладают особенностью - они являются периодическими. Это значит, что, начиная с некоторой цифры, они образуются бесконечным повторением одной и той же группы цифр. Например, число выражается бесконечной десятичной дробью 0,272727...27..., а число - бесконечной десятичной дробью 0,1454545...45.... Для краткости первую из дробей пишут в виде 0,(27), а вторую - в виде 0,1(45). В скобки заключают повторяющуюся группу цифр, которую называют периодом этой дроби. Отметим, что вместо 0,(27) можно было написать и 0,2(72), но эта запись более длинная. Приведенные рассуждения приводят к следующей теореме.
Теорема. Любое положительное рациональное число представимо бесконечной периодической десятичной дробью.
Доказательство. Пусть рациональное число представлено несократимой дробью . Чтобы преобразовать ее в десятичную, надо выполнить деление натурального числа m на натуральное число n При этом будут остатки, меньшие n, т.е. числа вида 0, 1, 2, ... n-1. Если хотя бы один из остатков окажется равным нулю, то после деления получится конечная десятичная дробь (или, что то же самое, бесконечная десятичная дробь, заканчивающаяся последовательностью нулей). Если же все остатки отличны от нуля, то деление будет представлять собой бесконечный процесс, но количество различных остатков конечно, и поэтому, начиная с некоторого шага, какой-то остаток повторится, что приведет к повторению цифр в частном.
- Министерство образования и науки украины
- Содержание
- Пояснительная записка
- Структура курса
- Модуль 1. Множества
- Тема 1. Множества и операции над ними
- Введение
- 1. Понятие множества и элемента множества
- 2.Способы задания множества
- 3. Отношения между множествами. Подмножество
- Примеры
- 4. Круги Эйлера-Венна
- Практическая работа. Понятие множества
- Тема 2. Операции над множествами
- 1. Пересечение множеств
- 2. Объединение множеств
- 3. Законы пересечения и объединения множеств
- Определение. Для любых множеств а, в и с выполняются равенства:
- 4. Вычитание множеств. Дополнение подмножества
- Практическая работа. Операции над множествами
- Вопросы к изучению
- Основные понятия
- Обозначения
- Практическая часть
- Тема 2.1. Понятие разбиения множества на классы
- 1. Понятие разбиения множества на классы
- Практическая работа. Разбиение множества на классы
- Вопросы к изучению
- Обозначения
- Правила
- Тема 2.2. Декартово произведение множеств
- 1. Декартово произведение множеств
- 2. Свойства операции нахождения декартова произведения
- 3. Кортеж. Длина кортежа
- Практическая работа. Декартово произведение
- Вопросы к изучению
- Обозначения
- Правила
- Тема 3. Понятие соответствия Содержание
- 1. Понятие соответствия между множествами
- Рассмотрим примеры соответствий, изучаемых в начальном курсе математики.
- 2. Способы задания соответствий
- 3. Соответствие обратное данному
- 4. Взаимно однозначные соответствия
- 5. Равномощные множества
- Практическая работа. Соответствия между двумя множествами
- Тема 4. Числовые функции
- 1. Понятие функции. Способы задания функций
- 2. Прямая и обратная пропорциональности
- Основные понятия темы
- Основные выводы, замечания
- Тема 5. Отношения на множестве
- 1. Понятие отношения между элементами одного множества
- 2. Способы задания отношений
- 3. Свойства бинарных отношений
- Практическая работа. Отношения на множестве
- Тема 6. Выражение. Уравнение. Неравенство
- Выражения и их тождественные преобразования.
- 1. Выражения и их тождественные преобразования
- 3. Уравнения с одной переменной
- 4. Неравенства с одной переменной
- Практическая работа. Выражения и их преобразования. Числовые равенства и неравенства с одной переменной.
- Практическая работа. Уравнения и неравенства с одной переменной.
- Контрольная (зачетная) работа
- Модуль 2. Математические утверждения и их структура
- Тема 7. Математические понятия Содержание
- 1. Математические понятия. Объем и содержание понятия
- Пусть заданы два понятия а и b. Объемы их обозначим соответственно а и в.
- 2. Отношение рода и вида между понятиями
- 4. Требования к определению понятий
- 5. Неявные определения
- Практическая работа. Математические понятия
- Вопросы к изучению
- Представления о математических понятиях -
- Обозначения
- Тема 8. Высказывания и высказывательные формы
- 2. Конъюнкция и дизъюнкция высказываний
- 3. Конъюнкция и дизъюнкция высказывательных форм
- Практическая работа. Высказывания и высказывательные формы
- Тема 8.1. Высказывания с квантором. Отрицание высказываний и высказывательных форм
- 1. Высказывания с кванторами
- 2. Истинность высказываний с кванторами
- 3. Отрицание высказываний и высказывательных форм
- Практическая работа. Высказывания с кванторами. Отрицание высказываний и высказывательных форм
- Тема 8.2. Отношения следования и равносильности между предложениями
- 1. Отношения следования между предложениями
- 2. Отношения равносильности между предложениями
- Практическая работа. Отношения следования и равносильности между предложениями
- Вопросы к изучению
- Основные понятия темы
- Обозначения
- Тема 8.3. Структура теоремы. Виды теорем
- 1. Структура теоремы
- 2. Отличие теоремы от правила
- 3. Виды теорем
- Практическая работа. Структура теоремы. Виды теорем
- Тема 9. Математическое доказательство
- 1. Понятие умозаключения.
- 2. Дедуктивные умозаключения Умозаключения, построенные по схеме
- 3. Индуктивные умозаключения. Полная индукция
- Все s1, s2,..., Sп исчерпывают весь класс s (4) Все s есть р
- 4. Неполная индукция
- 5. Математическая индукция
- 6. Аналогия
- 7. Умозаключения «от противного»
- 8. Некоторые виды неправильных умозаключений
- 9. Логическая структура математической задачи
- 10. Закон достаточного основания и аксиоматический метод в математике
- Практическая работа. Математическое доказательство
- Теоретическая часть Вопросы к изучению
- Основные понятия темы
- Практическая часть
- Тема 10. Текстовая задача и процесс ее решения
- 1. Роль и место задач в начальном курсе математики. Функции текстовых задач
- 2. Структура процесса решения текстовой задачи
- 2. Методы и способы решения текстовых задач
- 3. Этапы решения задачи и приемы их выполнения
- 1. Анализ задачи
- 4. Поиск и составление плана решения задачи
- 5. Осуществление плана решения задачи
- 6. Проверка решения задачи
- 7. Моделирование в процессе решения текстовых задач
- Практическая работа. Текстовая задача и процесс ее решения
- Теоретическая часть Вопросы к изучению
- Основные понятия темы
- Практическая часть
- Тема 11. Комбинаторные задачи и их решение
- 1. Комбинаторика
- 2. Правила суммы и произведения
- 3. Размещения и сочетания
- Практическая работа. Комбинаторные задачи и их решение
- Вопросы для коллоквиума
- Модуль 3. Целые неотрицательные числа
- Тема 12. Аксиоматическое построение системы натуральных чисел
- 1. Из истории возникновения понятия натурального числа
- 2. Об аксиоматическом способе построения теории
- 3. Основные понятия и аксиомы. Определение натурального числа
- 4. Количественные натуральные числа. Счет
- Семинарское занятие. История возникновения понятия натурального числа Вопросы к изучению
- Вопросы для самоконтроля
- Задания для самостоятельной работы
- Тема 13. Теоретико-множественный подход к построению натурального ряда чисел. Теоретико-множественный смысл арифметических действий.
- 1. Теоретико-множественный смысл натурального числа, нуля и отношения «меньше»
- 2. Теоретико-множественный смысл суммы
- 3. Теоретико-множественный смысл разности
- 4. Теоретико-множественный смысл произведения
- 5. Теоретико-множественный смысл частного натуральных чисел
- Практическая работа. Теоретико–множественный смысл суммы, разности, произведения, частного и отношения «меньше»
- Теоретическая часть Вопросы к изучению
- Основные понятия темы
- Тема 14. Позиционные и непозиционные системы исчисления
- 1. Позиционные и непозиционные системы счисления
- 2. Запись числа в десятичной системе счисления
- Практическая работа. Запись целых неотрицательных чисел
- Теоретическая часть
- Основные понятия темы
- Тема 15. Алгоритмы действий над целыми неотрицательными числами
- 1. Алгоритм сложения
- 2. Алгоритм вычитания
- 3. Алгоритм умножения
- 4. Алгоритм деления
- Практическая работа. Алгоритмы арифметических действий
- Теоретическая часть Вопросы к изучению
- Основные понятия темы
- Тема 16. Отношение делимости и его свойства Содержание
- Признаки делимости.
- Наименьшее общее кратное и наибольший общий делитель.
- 1. Отношение делимости и его свойства
- 2. Признаки делимости
- 3. Наименьшее общее кратное и наибольший общий делитель
- 4. Простые числа
- 5. Способы нахождения наибольшего общего делителя и наименьшего общего кратного чисел
- Практическая работа. Делимость натуральных чисел
- Тема 17. О расширении множества натуральных чисел
- 1. Понятие дроби
- 2. Положительные рациональные числа
- 3. Запись положительных рациональных чисел в виде десятичных дробей
- 4. Действительные числа
- Практическая работа. Действия над положительными действительными числами
- Вопросы к коллоквиуму
- Теоретико-множественный смысл отношения «меньше», «равно»
- Теоретико-множественный смысл суммы.
- Теоретико-множественный смысл разности.
- Признаки делимости.
- Тема 18. Натуральное число как мера величины. Измерение величин
- 1. Понятие положительной скалярной величины и ее измерения
- 2. Смысл натурального числа, полученного в результате измерения величины
- 3. Смысл суммы и разности
- Практическая работа. Понятие положительной скалярной величины
- Практическая работа. Обоснование выбора действий при решении текстовых задач в начальной школе
- Теоретическая часть Вопросы к изучению
- Определения, теоремы, выводы
- Тема 19. Геометрические фигуры на плоскости и их свойства
- 1. Понятие геометрической фигуры
- 2. Углы
- 3. Параллельные и перпендикулярные прямые
- 4. Треугольники
- 5. Четырехугольники
- Параллелограммом называется четырехугольник, у которого противолежащие стороны параллельны.
- 1. Диагонали параллелограмма пересекаются и точкой пересечения делятся пополам.
- 2. У параллелограмма противолежащие стороны и противолежащие углы раны.
- 6. Многоугольники
- 7. Окружность и круг
- 8. Построение геометрических фигур на плоскости.
- 1. Построить на данной прямой отрезок со, равный данному отрезку ав.
- 2. Отложить от данной полупрямой в данную полуплоскость угол, равный данному углу.
- 3. Найти середину отрезка.
- 4. Построить биссектрису данного угла.
- 5. Через данную точку провести прямую, перпендикулярную данной прямой.
- 9. Преобразования геометрических фигур. Понятие преобразования
- 1. Симметрия относительно точки (центральная симметрия).
- 2. Симметрия относительно прямой (осевая симметрия).
- 3. Гомотетия.
- 10. Движения и равенство фигур
- Практическая работа. Решение геометрических задач
- Практическая работа. Основные задачи на построение на плоскости
- Теоретическая часть Вопросы к изучению
- Основные понятия темы
- Практическая часть
- Тема 20. Изображения пространственных фигур
- 1. Свойства параллельного проектирования
- 2. Многогранники и их изображение
- 3. Шар, цилиндр, конус и их изображение
- Практическая работа. Изображение пространственных фигур на плоскости
- Теоретическая часть Вопросы к изучению
- Основные понятия темы
- Практическая часть
- Тема 21. Геометрические величины
- 1. Длина отрезка и ее измерение
- 2. Величина угла и ее измерение
- 3. Понятие площади фигуры и ее измерение
- 4. Площадь многоугольника
- 5. Площадь произвольной плоской фигуры и ее измерение
- Практическая работа. Геометрические величины
- Теоретическая часть Вопросы к изучению
- Основные понятия темы
- Правила, замечания
- Практическая часть
- Список литературы
- Учебник для студентов высших педагогических учебных заведений специальности: «начальное обучение»
- Глузман Неля Анатольевна Кандидат педагогических наук, доцент, заведующий кафедрой методик начального и дошкольного образования рвуз «Крымский гуманитарный университет» (г. Ялта)