实数(Real number) 是有理数和无理数的总称,数学上定义为与数轴上的点相对应的数。实数可以直观地看作有限小数与无限小数,它们能够把数轴“填满”。
实数具有以下性质:
封闭性:
实数集对加、减、乘、除(除数不为零)四则运算具有封闭性,即任意两个实数的和、差、积、商仍然是实数。
有序性:
实数集是有序的,即对于任意两个实数,总存在一个实数在它们之间。
传递性:
实数集满足传递性,即如果a < b且b < c,则a < c。
阿基米德性质:
实数集满足阿基米德性质,即对于任意实数x,总存在一个实数y,使得x + y > 0。
稠密性:
实数集在数轴上是稠密的,即任意两个实数之间都存在另一个实数。
完备性:
实数集是完备的,即实数轴上的每个点都有对应的实数,且实数之间可以进行加、减、乘、除等运算。
实数可以分为以下几类:
有理数:
可以表示为两个整数的比值(分子/分母),包括整数和分数。
无理数:
不能表示为两个整数的比值,例如π和√2。
此外,实数还可以按照其他方式进行分类,例如代数数和超越数。
在实际应用中,实数经常用浮点数(floating point number)来表示,因为计算机只能存储有限的小数位数。
总之,实数是数学中的一个核心概念,它在各个学科中都有广泛的应用,并且是复数、向量空间等高级数学结构的基础。