整数

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各种各样的
基本

<math>\mathbb{N}\subseteq\mathbb{Z}\subseteq\mathbb{Q}\subseteq\mathbb{R}\subseteq\mathbb{C}</math> File:NumberSetinC.svg 页面Template:Col-begin/styles.css没有内容。

延伸
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其他
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圆周率 Template:计算结果
自然对数的底 Template:计算结果
虚数单位 Template:计算结果
无限大 <math>\infty</math>

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群论
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整数Template:Langx)在电脑应用上也称为整型,是集合<math>\{\ldots, -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, \ldots\}</math>中所有的的统称,包括负整数(0)与正整数。和自然数集合一样,整数集合也是一个可数无限集合。整数集合通常写作粗体的<math>\mathbf{Z}</math>或<math>\mathbb{Z}</math>(源于德语单词Zahlen,意为“”)。

代数数论中,这些属于有理数的一般整数会被称为有理整数,用以和高斯整数等的概念加以区分。

正整数与负整数[编辑]

package.lua第80行Lua错误:module 'Module:Format link' not found 整数是一个集合,通常可以分为正整数(0)和负整数正整数(符号:Z+或<math>\mathbb{Z}^{+}</math>)即大于0的整数,是正数与整数的交集。而负整数(符号:Z-或<math>\mathbb{Z}^{-}</math>)即小于0的整数,是负数与整数的交集。和整数一样,两者都是可数无限集合。除正整数和负整数外,通常将0与正整数统称为非负整数(符号:Z+0或<math>\mathbb{Z}^{+}_{0}</math>),而将0与负整数统称为非正整数(符号:Z-0或<math>\mathbb{Z}^{-}_{0}</math>)。在数论自然数<math>\mathbb{N}</math>通常被视为与正整数等同,即1,2,3等,但在集合论计算机科学中自然数则通常是指非负整数,即0,1,2等。

代数性质[编辑]

下表给出任何整数<math>a, b, c</math>的加法乘法的基本性质。

性质 加法 乘法
封闭性 <math>a + b</math>是整数 <math>a \times b</math>是整数
结合律 <math>a + (b + c) = (a + b) + c</math> <math>a \times (b \times c) = (a \times b) \times c</math>
交换律 <math>a + b = b + a</math> <math>a \times b = b \times a</math>
存在单位元 <math>a + 0 = a</math> <math>a \times 1 = a</math>
存在逆元 <math>a + (-a) = 0</math> 整数集中,只有1-1对于乘法存在整数逆元,其余整数<math>a</math>关于乘法的逆元为<math>\frac{1}{a}</math>,都不为整数。
分配律 <math>a \times (b + c) = a \times b + a \times c</math>

全体整数关于加法乘法形成一个环。环论中的整环无零因子环唯一分解域可以看作是整数的抽象化模型。

<math>\mathbb{Z}</math>是一个加法循环群,因为任何整数都是若干个1或-1的和。1和-1是<math>\mathbb{Z}</math>仅有的两个生成元。每个元素个数为无穷个的循环群都与<math>(\mathbb{Z},+)</math>同构

有序性质[编辑]

<math>\mathbb{Z}</math>是一个全序集,没有上界和下界,其序列如下:

<math>\ldots < -2 < -1 < 0 < 1 < 2 < \ldots</math>

一个整数大于零则为正,小于零则为负。零既非正也非负。

整数的序列在代数运算下是可以比较的,表示如下:

  • 若<math>a < b</math>且<math>c < d</math>,则<math>a + c < b + d</math>(加法)
  • 若<math>a < b</math>且<math>c > 0</math>,则<math>a \times c < b \times c</math>;若<math>c < 0</math>,则<math>a \times c > b \times c</math>(乘法)

整数环是一个欧几里德域

电脑[编辑]

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整数集合的基数[编辑]

<math>\mathbb{Z}</math>的基数(或势)是0,与<math>\mathbb{N}</math>相同。这可以从<math>\mathbb{Z}</math>建立一双射函数<math>\mathbb{N}</math>来证明,亦即该函数要同时满足单射满射的条件,例如:

<math>f(x) = \begin{cases} 2x + 1, & \mbox{if } x \ge 0 \\ 2|x|, & \mbox{if } x < 0 \end{cases}</math>

当该函数的定义域仅限于<math>\mathbb{Z}</math>,则证明<math>\mathbb{Z}</math><math>\mathbb{N}</math>可建立一一对应的关系,即两集等势

参见[编辑]

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