内容正文:
3.1数 系 的 扩 充
一.问题导引、学生活动
1.结合下列图片,谈谈你对数的发展的了解.
1
1
?
问1:数集的这几次扩充有何共同特点?
需要
际
实
观
客
问2:从数学自身发展和完善方面,能否看到数系扩充的必要性?
(1)在自然数集内解方程x+2=0
无解.
添加负整数,在整数集内方程的根为x=-2
无解.添加分数,在有理数集内方程的根为
x=
_
2
3
无解.添加无理数,在实数集内方程的根为
x=±
2
2.数学内部数系的扩充
数集扩充到了实数集
(2)在整数集内解方程3x-2=0
(3)在有理数集内解方程x2-2=0
在实数集中又面临新的问题:
问3:实数集应怎样扩充呢?
卡尔丹
Cardano
意大利
1545年,意大利数学家卡尔丹(G.Cardano,1501~1576),在讨论问题“将10分成两部分,使两者的乘积等于40”时,认为把答案写成5+ 和5- 就可以满足要求:
我们知道,在实数集内,一个正数有两个平方根,它们互为相反数,0的平方根是0,然而, 表 示什么意义呢 ?
历史再现
1637年法国数学家笛卡尔在《几何学》一书中使用了“虚的数”“实的数”相对应。
虚数是奇妙的人类精神寄托,它好像是存在与不存在之间的一种两栖动物
- ---莱布尼茨(1702)
1777年欧拉在《微分公式》中首次提出用i表示平方等于-1的新数,首创了用符号i作为虚数的单位。
Leonhard Euler
欧 拉
1832年高斯在他的备忘录中第一次提出了:“复数”这个名词。还把平面上的点与复数一一对应,至此,复数的研究开始了高速发展。
(1777—1855)
高 斯
Johann Carl Friedrich Gauss
(1707-1783)
引入一个新数 i ,把 i 叫做虚数单位,并且规定:
(1)i 2 1;
(2)实数可以与 i 进行四则运算,在进行四则运算时,原有的加法、乘法运算律仍然成立.
i 与实数b 相乘得bi ,并规定0• i =0