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初等代数研究完整
初等代数是数学的一个分支，主要研究数的性质以及数之间的关系。
它是数学中最基本的内容，也是很多其他学科的基础。
在数学史上，人们对初等代数的研究可以追溯到古希腊时代。
当时的
数学家主要关注整数、有理数和二次方程等基本概念和技巧。
随着时间的
推移，初等代数逐渐发展成为一门独立的学科，具有自己的研究方法和理
论体系。
在初等代数中，最基本的概念是数和运算。
数可以分为自然数、整数、有理数和实数等不同的类型。
运算包括加法、减法、乘法和除法等基本操作，可以通过运算规则和性质进行计算和推理。
在初等代数中，我们经常遇到的问题是求解方程。
方程是两个数或者
代数式之间的等式，我们需要找到使得等式成立的未知数的值。
求解方程
是初等代数的关键问题之一，它涉及到方程的解集和解的性质等内容。
初等代数中的另一个重要主题是数列和级数。
数列是按一定规律排列
的数的序列，级数是所有数列中的项的和。
数列和级数的研究可以帮助我
们理解数的增长和变化规律，以及推导一些重要的数学结果。
初等代数还涉及到多项式和多项式函数等概念。
多项式是一个有限项
的代数式，它由项之间的加法和乘法构成。
多项式函数是将多项式作为自
变量的函数，它在数学和自然科学中都有广泛的应用。
总之，初等代数是数学中最基本的内容之一，它研究数的性质和数之
间的关系，涉及到方程、数列、级数、多项式和多项式函数等概念。
通过
学习初等代数，学生可以培养数学思维和问题解决能力，为进一步学习数
学和其他学科打下坚实基础。
初等数学研究（程晓亮、刘影）版课后习题答案 第一章 数1添加元素法和构造法，自然数扩充到整数可以看成是在自然数的基础上添加0到扩大的自然数集，再添加负数到整数集；实数扩充到复数可以看成是在实数的基础上构造虚数单位i 满足12-=i ，和有序实数对),(b a 一起组成一个复数bi a +. 2（略）3从数的起源至今，总共经历了五次扩充：为了保证在自然数集中除法的封闭性，像b ax =的方程有解，这样，正分数就应运而生了，这是数的概念的第一次扩展，数就扩展为正有理数集.公元六世纪，印度数学家开始用符号“0”表示零.这是数的概念的第二次扩充，自然数、零和正分数合在一起组成算术数集.为了表示具有相反意义的量，引入了负数.并且直到17世纪才对负数有一个完整的认识，这是数的概念的第三次扩充，此时，数的概念就扩展为有理数集.直到19世纪下半叶，才由皮亚诺、戴德金、维尔斯特拉斯等数学家的努力下构建了严格的实数理论.这是数的概念的第四次扩充，形成了实数集.虚数作为一种合乎逻辑的假设得以引进，并在进一步的发展中加以运用.这是数学概念的第五次扩充，引进虚数，形成复数集.4证明：设集合D C B A ,,,两两没有公共元素d c b a ,,,分别是非空有限集D C B A ,,,的基数，根据定义，若b a >，则存在非空有限集'A ，使得B A A ~'⊃；若d c ≥从而必存在非空有限集'C ，使得D C C ~'⊃，所以)(C A ⋃)(D B ⋃⊃所以集合C A ⋃的基数c a +大于集合D B ⋃的基数d b +，所以d b c a +>+.5（1）解：按照自然数序数理论加法定义， 1555555155155)25(2535''=++=++⋅=+⋅=+⋅=⋅=⋅ （2）解：按照自然数序数理论乘法定义87)6(])15[()15()25(2535'''''''''===+=+=+=+=+ 6证明：︒1当2=n 时，命题成立.（反证法）()()()()()()()01121,1111111,111101111111,,2,1,0111,,2,1,0)2(212122121212121212122221212122111112111212222121≥++-+⇒≥++-++≥+-+-≥++++∴≥⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛->-=-++-+-=+++++=>+=≥+++=+++=>≥=︒+++++++++++++++++k k k k k k k k k k k k k k k i k k k k k k i k k i a k a k k a k k a k k a ka a ka a a a a k a a a a a a a a a a a a a a a a a a k i a k n ka a a a a a k i a k k n ，即要证由归纳假设，得，且得，，且时，由当。
绪言一、“代数学”的起源及几种历史观点⒈“代数学”的起源公元820年前后时，花剌子模数学家和天文学家穆罕默德·伊本·穆斯·阿里·花剌子模的著作《Kitab al jabrw’al-mugabala》，意思是“整理”和“对比”。
到14世纪，aljabr演变成了algebra，这就是拉丁文的“代数学”。
其中Algoritmi是花拉子模的拉丁译名，现代术语“算法”（Algorithm）即源于此。
代数的基础就是脱离了具体数字在一般形态上形式地加以考察的关于算术的学说。
代数的课题首要就是字母表示的式的变换和解方程的规则和方法。
所以，代数这个名称的起源完全符合这门科学本身的内容。
算术→初等代数→高等代数→近世代数。
⒉历史观点⑴Ⅰ16世纪后期，视为普遍化的算术；Ⅱ17世纪60年代，各种量的计算理论；⑵18世纪末至19世纪初，代数方程的解法；⑶19世纪至今，研究各种代数结构。
二、“代数学”的定义“代数学”的定义——初等代数学（或称古典代数学）是更古来的算术的推广和发展；抽象代数学（曾称近世代数学）则是在初等代数学的基础上发生、发展，而于20世纪形成的。
“初等代数学”——研究数字和文字的代数运算（加法、减法、乘法、除法、乘方、开方）的理论和方法；更确切点说，研究实数或复数和以它们为系数的多项式的代数运算的理论和方法。
三、为什么数应专业学生要学习本门课程中学数学教师的历史使命第一章自然数一、数系的历史发展⑴数学思维对象与实体的分离数的概念的产生和发展人类在朦胧时代就已具有识别事物多寡的能力。
在人类开始数数之前，人类是根据物体样子的差别来判断物体是多还是少。
从这种原始的“数觉”到抽象的“数”概念的形成，是一个缓慢的、渐进的过程。
原始人先是注意到一只羊与许多羊、一头狼与整群狼的区别，逐渐看到一只羊、一头狼、一条鱼之间存在着某种共通的东西，即他们的单位性。
数：一定物群所共有的抽象性质。
《初等代数研究》教学大纲课程名称：初等代数研究课程编码：0702032100适用专业及层次：数学教育专业（三年制专科）课程总学时：72学时课程总学分：一、课程的性质、目的与任务1、本课程的性质：本课程是数学教育专业一门重要的专业基础课。
它是在学生掌握了一定的数学专业理论知识的基础上开设的。
本课程根据中学数学的教学目的及现行的中学代数教材，以传统内容为主，适当渗透近代数学的思想，课程内容具有广泛性和多样性，除固定意义的代数基本内容外，还安排一些其他数学分支的知识。
2、课程目的与任务：通过《初等代数研究》课程的教学使学生掌握初中数学教学所需的初等数学的基础理论、基本知识和基本技能；了解中学数学的内容和知识结构；在数学思想上得到启发，在数学方法上得到初步培训，为教好初中数学打下较坚实的基础。
另外，同过该课程的学习，可以加深学生对初中代数内容的理解，可以提高学生的初中数学解题能力及从事初中数学教学工作的能力。
二、教学内容、教学要求及教学重难点第一章数【教学内容】：本章主要讨论数的概念的形成与扩展，数的运算与性质，数的近似计算等内容。
【教学要求】：了解数系概念的发展简史；熟悉用代数结构的观点和用严格的公理体系来处理数的概念的扩展；能正确分析处理初中数学教材的有关内容。
【教学重难点】：第一节数系的扩展1.1数的发展简史1.2正整数理论1.3有理数集及其性质1.4实数集及其性质1.5复数集及其性质第二节整数的整除性2.1整除的意义及其性质2.2素数与合数2.3最大公约数与最小公倍数2.4同余第三节近似计算初步3.1近似值的截取方法3.2绝对误差与相对误差3.3有效数字与可靠数字第四节初中数的教学4.1内容分析4.2教学目标4.3教学建议本章重点：数及其运算性质、同余理论本章难点：利用同余理论研究整数的性质第二章式【教学内容】：式是数的概念的发展，也是研究函数、方程和不等式的基础。
本章着重讨论代数式和简单超越式的概念、性质和恒等变形。
初等代数研究__第1章_数与数系第1章数与数系数学是一门研究数与数的运算规律的科学，而数与数系是数学研究的基础。
本章将讨论数与数系的基本概念和性质。
1.1自然数与整数自然数是最基本的数，用来表示物体的个数。
自然数的集合记作N={1,2,3,…}，其中1为最小的自然数。
整数是自然数的扩充，包括正整数、负整数和零。
整数的集合记作Z={…,-3,-2,-1,0,1,2,3,…}。
整数的加法运算满足交换律、结合律和闭合性，即对于任意的整数a、b和c，有(a+b)+c=a+(b+c)和a+b=b+a。
整数的减法运算也满足这些性质。
1.2有理数有理数是可以表示为两个整数的比，其中分母不为零。
有理数的集合记作Q={p/q，p∈Z，q∈Z，q≠0}。
有理数的加法、减法、乘法和除法运算都满足交换律、结合律和闭合性。
有理数的大小可以用数轴来表示，其中0位于原点。
正有理数位于0的右边，负有理数位于0的左边。
有理数可以根据大小进行比较，例如两个有理数a和b，若a>b，则称a大于b，若a<b，则称a小于b。
1.3无理数无理数是不能表示为两个整数的比的数。
无理数的集合记作I=Q'。
无理数是无限不循环小数或无限循环小数。
例如，根号2是一个无理数，其小数表示是无限不循环的。
在数轴上，无理数位于有理数之间，填补了有理数之间的空隙。
无理数与有理数一起构成了实数的集合R，即R=Q∪I。
1.4实数实数是有理数和无理数的集合，记作R=Q∪I。
实数的加法、减法、乘法和除法运算都满足交换律、结合律和闭合性。
实数的大小可以通过大小关系进行比较。
1.5数系的运算实数系具有加法和乘法运算两种基本运算。
实数的加法运算满足交换律、结合律和闭合性。
实数的乘法运算也满足这些性质。
加法运算满足零元素和负元素的存在性。
实数的运算有一些基本性质。
其中有加法的逆元素和乘法的逆元素，满足a+(-a)=0和a*1/a=1，其中a≠0。
此外，实数的运算还有分配律等性质。
习题一1、数系扩展的原则是什么？有哪两种扩展方式？（P9——P10） 答：设数系A 扩展后得到新数系为B ，则数系扩展原则为：（1）B A ⊂（2）A 的元素间所定义的一些运算或几本性质，在B 中被重新定义。
而且对于A 的元素来说，重新定义的运算和关系与A 中原来的意义完全一致。
（3）在A 中不是总能实施的某种运算，在B 中总能施行。
（4）在同构的意义下，B 应当是A 的满足上述三原则的最小扩展，而且有A 唯一确定。
数系扩展的方式有两种：（1）添加元素法。
（2）构造法。
2、对自然数证明乘法单调性：设,,,a b c N ∈则（1）,;a b ac bc ==若则（2）,;a b ac bc <<若则（3）,a b ac bc >>若则；证明：（1）设命题能成立的所有C 组成集合M 。
a b,a a 1,b b 1,P13(1),(1)a 111,a ac a c ac a bc b c bc b b Mc M c bc==⋅=⋅=+=+=+=+''∴⋅=⋅∴∈∈= （规定）假设即ac ,ac a c .bc a ba bcbc bc M ==∴+=+∴=''∴∈' 又 由归纳公理知，,N M =所以命题对任意自然数成立。
（2）,,.a b b a k k N <=+∈若则有 （P17定义9）由（1）有()bc a k c =+a c kc =+ac bc ∴< （P17.定义9）或：,,.a b b a k k N <=+∈若则有 bc ()a k c ac kc =+=+ ()ac ac kc a k c bc ∴<+=+=.ac bc ∴=（3）,,.a b a b k k N >=+∈若则有a ().cb kc bc kc =+<+ac bc ∴>3、对自然数证明乘法消去律：,,,a b c N ∈设则（1）,;ac bc a b ==若则（2）ac bc a b <<若，则；（3）ac bc a b >>若，则。
