К содержимому

Натуральные числа: счёт отдельных объектов

Как в учебнике

В этой статье натуральные числа обозначаются $\mathbb N=\{1,2,3,\ldots\}$. Они задают положительные целые значения счётчика. Множество с нулём обозначается отдельно: $\mathbb N_0=\{0,1,2,\ldots\}$. В некоторых книгах ноль сразу включают в $\mathbb N$, поэтому соглашение проверяют до использования формулы.

Натуральными числами можно нумеровать измерения: $x_1,x_2,x_3$. Индекс выбирает элемент и сам не является множителем. Здесь нумерация начинается с единицы; запись с индексом 0 допустима только при другом оговорённом соглашении. Все натуральные числа входят в множество целых, но отрицательные целые натуральными не являются.

Сумма и произведение положительных натуральных чисел снова натуральны. Вычитание может выйти за пределы выбранного множества: например, $2-3=-1$. У каждого натурального $n$ есть следующее число $n+1$, поэтому наибольшего натурального числа нет. Это не мешает конечному счёту иметь последнее значение: ограниченный список и всё множество натуральных чисел являются разными объектами.

Определения и дальнейшее чтение: Mathematics for Computer Science.

На пальцах

Натуральные числа служат для счёта целых объектов: яблоки дают ответы 1, 2, 3, а половина яблока описывает уже размер порции. После любого такого числа счёт может продолжиться — яблоки закончатся раньше чисел. Пустая корзина требует отдельного соглашения о нуле: одни обозначения включают его в натуральные числа, другие исключают. Единой паспортной службы у математики нет, поэтому соглашение задаётся явно.

Пример

В примере сравниваются учебные значения 3, 0, −1 и $1/2$. Сначала действует выбранное $\mathbb N$ без нуля. Затем область явно расширяется до $\mathbb N_0$; другие неподходящие значения от этого не допускаются.

Натуральные числа: счёт отдельных объектов

Положительный счёт

Тройка допустима как количество целых объектов.

Шаг 1 из 3: Положительный счёт

Все шаги текстом
  1. Положительный счёт

    Тройка допустима как количество целых объектов.

    Состояние
    3включён0−11/2
  2. Выбранное соглашение

    Ноль, отрицательное число и дробь не входят в выбранное N.

    Состояние
    3включён0исключён−1исключён1/2исключён
  3. Счёт с нулём

    В N₀ ноль допускается, но −1 и половина по-прежнему нет.

    Состояние
    3включён0включён−1исключён1/2исключён

Переход к $\mathbb N_0$ меняет только решение для нуля из показанных кандидатов. Он не превращает $-1$ в допустимое количество и не устраняет дробную часть у $1/2$. Если условие допускает пустой набор наблюдений, счётчику размера понадобится нулевое значение. Если речь о номере элемента непустой нумерации с единицы, первый допустимый номер равен 1. Эти задачи используют близкие числа, но разные оговорённые диапазоны.

Дальше: Целые числа.

Авторский текст этой бесплатной статьи опубликован по лицензии CC BY-NC-ND 4.0.

Предыдущая / следующая

Предыдущих материалов нет
Следующая
Целые числа: счёт по обе стороны нуля
  • Целые числа: счёт по обе стороны нуля

    Положительные и отрицательные целые, ноль и граница целочисленного деления.

    Читать статью
    Математика
  • Рациональные числа: отношение целых

    Число как отношение целых: равные дроби и обязательный ненулевой знаменатель.

    Читать статью
    Математика
  • Действительные числа: точки числовой прямой

    Числовая прямая, иррациональные значения и отличие точного числа от приближения.

    Читать статью
    Математика