- •Рецензенти:
- •Передмова
- •Розділ і висловлення і операції над ними. Предикати § 1. Висловлення і операції над ними. Елементи математичної логіки
- •1. Вступ
- •2. Висловлення. Прості і складені висловлення
- •Предикати (висловлювальні форми)
- •Квантори
- •§ 2. Структура і види теорем
- •1. Структура теореми
- •2. Види теорем
- •3. Найпростіші схеми правильних міркувань
- •§ 3. Математичні поняття. Особливості математичних понять. Об'єм і зміст поняття. Означення понять. Структура означення понять через рід і видову відмінність
- •1. Поняття як форма мислення. Особливості математичних понять
- •2.Зміст і обсяг поняття, відношення між ними
- •Способи означення математичних понять
- •4. Вимоги до логічно правильних означень понять
- •5. Приклади математичних понять, які розглядаються в початковому курсі математики
- •Питання для самоконтролю
- •Система вправ
- •Розділ іі множини, операції над ними. Відношення § 4. Множини, операції над ними
- •Поняття множини і елемента множини. Порожня множина. Способи задання множин
- •Підмножина. Рівні множини. Зображення множин і зв’язків між ними за допомогою кругів Ейлера
- •Числові множини. Запис числових проміжків
- •Переріз і об’єднання множин. Закони цих операцій. Доповнення підмножини
- •Декартів добуток двох множин. Зображення декартового добутку двох числових множин на координатній площині
- •Властивості декартового добутку:
- •6. Поняття розбиття множини на підмножини, що попарно не перетинаються. Класифікація понять. Приклади класифікацій
- •§ 5. Відношення та відповідність
- •Поняття відношення. Граф відношення
- •Способи задання відношень
- •Властивості відношень
- •Відношення еквівалентності
- •Відношення порядку
- •Поняття відповідності
- •Способи задання відповідностей
- •Відповідність, обернена даній
- •Взаємно однозначні відповідності
- •Рівнопотужні множини
- •Питання для самоконтролю
- •Система вправ
- •Коротка історія розвитку поняття числа
- •Визначення натурального числа і нуля
- •Теоретико-множинний зміст кількісного натурального числа і нуля
- •Порівняння натуральних чисел
- •Властивості множини цілих невід’ємних чисел
- •Тема. Додавання цілих невід’ємних чисел
- •Теоретико-множинний смисл суми двох цілих невід’ємних чисел
- •Існування суми, її єдиність
- •Сума декількох доданків
- •Закони додавання
- •Тема. Віднімання цілих невід’ємних чисел
- •Теоретико-множинний смисл різниці двох цілих невід’ємних чисел
- •Означення різниці через суму. Зв’язок дії віднімання з дією додавання
- •Умови існування різниці, її єдиність
- •Правила віднімання
- •Відношення «більше на», «менше на»
- •Тема. Текстова задача. Способи розв’язування текстових задач. Прийоми пошуку плану розв’язування текстових задач, способи запису і перевірки. Прості текстові задачі на додавання і віднімання
- •Тема. Множення цілих невід’ємних чисел
- •1. Визначення добутку двох цілих невід’ємних чисел як числа елементів декартового добутку двох скінченних множин
- •2. Визначення добутку цілих невід’ємних чисел через суму. Операція множення цілих невід’ємних чисел
- •3. Визначення добутку декількох множників
- •Існування добутку, його єдиність
- •5.Закони множення: комутативний, асоціативний, дистрибутивний
- •Тема. Ділення на множині цілих невід’ємних чисел
- •2. Зв’язок ділення з множенням
- •3. Існування частки, її єдиність
- •4. Правила ділення
- •1. Правило ділення суми на число.
- •6. Ділення цілого невід’ємного числа на натуральне з остачею
- •Тема. Прості задачі на множення та ділення
- •V. Задачі на знаходження невідомого компонента арифметичної дії:
- •§7. Десяткова система числення
- •1. Десяткова система числення
- •Порівняння чисел у десятковій системі числення:
- •2. Додавання і віднімання багатоцифрових чисел в десятковій системі числення багатоцифрових чисел Алгоритм додавання цілих невід’ємних чисел у десятковій системі числення
- •Віднімання цілих невід’ємних чисел у десятковій системі числення
- •3. Множення і ділення багатоцифрових чисел в десятковій системі числення багатоцифрових чисел
- •§ 8. Подільність цілих невід’ємних чисел
- •1. Відношення подільності на множині натуральних чисел, його властивості
- •Рефлексивність.
- •Антисиметричність.
- •Транзитивність.
- •2. Теореми про подільність суми, різниці, добутку
- •3. Ознаки подільності на 2 і 5, 4 і 25, 3 і 9, на складені числа
- •4. Найбільший спільний дільник і найменше спільне кратне натуральних чисел, способи їх знаходження
- •Способи знаходження найбільшого спільного дільника і найменшого спільного кратного
- •§ 9. Позиційні і непозиційні системи числення
- •1. Позиційні і непозиційні системи числення
- •2. Дії над числами в позиційних системах числення, відмінних від десяткової
- •Питання для самоконтролю
- •Система вправ
- •Розділ IV раціональні і дійсні числа § 10. Раціональні числа. Дії над ними та їх властивості
- •Поняття про вимірювання відрізків. Розширення множини цілих невід’ємних чисел
- •Дроби та їх властивості
- •3. Визначення арифметичних дій над додатними раціональними числами
- •Закони додавання і множення
- •5. Упорядкованість множини додатних раціональних чисел
- •6. Запис додатних раціональних чисел у вигляді десяткових дробів
- •§ 11. Дійсні числа та дії над ними
- •1. Несумірні відрізки і ірраціональні числа. Невід’ємні дійсні числа
- •2. Арифметичні дії над дійсними невід’ємними числами. Їхні властивості
- •Від’ємні числа. Множина дійсних чисел
- •Питання для самоконтролю
- •Система вправ
- •Розділ V рівності і нерівності, рівняння. Функції § 12. Математичні вирази. Рівності і нерівності
- •Алфавіт математичної мови
- •Числові вирази. Значення числового виразу
- •Вирази зі змінною
- •Тотожні перетворення виразів
- •Числові рівності, властивості істинних числових рівностей
- •Числові нерівності, властивості істинних числових нерівностей
- •§ 13. Рівняння та їх властивості. Нерівності, що містять змінну
- •Рівняння з однією змінною
- •Рівносильність рівнянь
- •Нерівності з однією змінною
- •Рівносильність нерівностей
- •§ 14. Функції, графіки та їх властивості
- •Поняття функції. Графік функції
- •2. Лінійна функція
- •3. Пряма пропорційність
- •Обернена пропорційність
- •Функціональна пропедевтика в початковій школі
- •Іі етап
- •Питання для самоконтролю
- •Система вправ
- •Розділ VI величини та їх властивості § 15. Поняття величини та її вимірювання
- •Поняття вимірювання величин. Основні властивості числових значень додатніх скалярних величин
- •Величини, що вивчаються в курсі математики і – іv класів
- •§ 16. Довжина відрізка, її властивості і вимірювання
- •§ 17. Площа фігури, її властивості і вимірювання
- •Щоб обчислити площу прямокутника, треба визначити його довжину і ширину та знайти добуток цих чисел.
- •§ 18. Об’єм тіла, його властивості і вимірювання
- •§ 19. Маса тіла і її вимірювання
- •§ 20. Час та його вимірювання
- •§ 21. Вартість та залежність між величинами: ціна, кількість, вартість
- •Питання для самоконтролю
- •Система вправ
- •Точка, пряма, їх властивості
- •Властивості:
- •Властивості:
- •3.2. Означеня кута
- •Властивості вимірювання кутів:
- •Види кутів
- •4. Трикутники
- •5. Коло, круг
- •6.Многокутники
- •Властивості паралелограма:
- •Властивості квадрата:
- •Властивості ромба:
- •7. Многогранники і тіла обертання
- •Питання для самоконтролю
- •Система вправ
- •Література
- •Джерела інформації
2. Теореми про подільність суми, різниці, добутку
Теорема про подільність суми. Якщо кожний доданок ділиться на натуральне число n, то й їхня сума теж ділиться на це число.
Доведення: Нехай а n і b n. Тоді за означенням подільності а= n q1 і b = n q2, а тому а + b = n q1 + n q2 = n (q1 + q2). Отже, (а + b) n. Теорему доведено.
Аналогічно доводиться теорема для будь-якого числа доданків.
Теорема про подільність різниці: Якщо а і b діляться на n і а ≥ b, то теж ділиться на n.
Теорема про подільність добутку: Якщо один з множників ділиться на натуральне число n, то й добуток ділиться на це число.
Доведення: Нехай множник а добутку аb ділиться на число n, тобто а = nq. Тоді аb = (nq)b = n (qb). Отже, аb n. Теорему доведено.
Аналогічно доводиться твердження для більшого числа множників.
Наслідок: Якщо в добутку аb множник а ділиться на m, а множник b ділиться на n, то добуток аb ділиться на mn.
Наприклад, 24∙36 ділиться на 108, бо 108 = 12∙9.
3. Ознаки подільності на 2 і 5, 4 і 25, 3 і 9, на складені числа
Ознаки подільності на 2, 3, 4, 5, 9 чисел, записаних у десятковій системі числення, відомі з математики середньої школи. Обґрунтуємо ці ознаки, спираючись на введене означення відношення подільності та його властивості.
Теорема про подільність на 2 і 5: Для того щоб число ділилося на 2 (на 5), необхідно й достатньо, щоб на 2 (на 5) ділилось число його одиниць.
Доведення: Запишемо число а = аnan-1…a0 у вигляді суми розрядних одиниць, яку розіб’ємо на два доданки: а = (аn10n + … + a110) + a0. Як бачимо, перший доданок ділиться і на 2, і на 5. Отже, щоб сума ділилась на 2 або на 5, необхідно і достатньо, щоб і другий доданок а0 ділився відповідно на 2 або на 5. Теорему доведено.
Наслідок 1: Для того, щоб число а ділилось на 2, необхідно і достатньо, щоб воно закінчувалось однією з цифр 0, 2, 4, 6, 8.
Наслідок 2: Для того, щоб число а ділилось на 5, необхідно і достатньо, щоб воно закінчувалось цифрою 0 або 5.
Теорема про подільність на 4 і 25: Для того щоб число ділилось на 4 (на 25), необхідно і достатньо, щоб на 4 (на 25) ділилося число, утворене його двома останніми цифрами.
Доведення: Число а = аnan-1…a0 запишемо у вигляді суми двох доданків: а = (an10n + … +a2102) + (a110 + a0). Перший доданок ділиться як на 4, так і на 25. Отже, число а як сума двох доданків ділиться на 4 (на 25) тоді і тільки тоді, коли на 4 (на 25) ділиться число а1а0 = а110 + а0, утворене двома останніми цифрами числа а. Теорему доведено.
Теорема про подільність на 3 і на 9: Для того щоб число а ділилось на 3 або на 9, необхідно і достатньо, щоб на 3 або на 9 ділилась сума цифр цього числа.
Доведення: Запишемо число а у вигляді: а = an10n + … + a110 + a0.
Оскільки 10 = 9 + 1, 102 = 99 + 1, ... , 10n = +1,
то an ( 99..9 + 1) + … +a1 (9 + 1) + a0 = (an99..9 + … + a19) + (an + … + a1 + a0).
Перші доданки суми діляться як на 3, так і на 9. Отже, для того щоб число а ділилось на 3 або на 9, необхідно і достатньо, щоб сума одноцифрових чисел, виражених його цифрами (сума цифр) an+ … + a1 + a0, ділилась на 3 або на 9. Теорему доведено.
Доведені вище ознаки подільності дають змогу визначити подільність чисел на 2, 3, 4, 5, 9 і 25 . Природно виникає питання, чи існують ознаки подільності на 6, 12, 30 і взагалі на будь-яке складене число.
Ознака подільності на 6: Для того, щоб число а ділилося на 6, необхідно й достатньо, щоб воно ділилося на 2 і на 3.
Доведення: Необхідність. Нехай а 6. Тоді оскільки а 6 і 6 2, то а 2. Через те що а 6 і 6 3, то а 3 (за властивістю транзитивності).
Достатність: Якщо а 2 і а 3, то а – спільне кратне чисел 2 і 3, а будь-яке кратне чисел ділиться на їхнє НСК. Отже, а К (2, 3). Оскільки Д(2, 3) = 1, то К (2, 3) = 2∙3 = 6. Таким чином, а 6. Теорему доведено.
Теорема про подільність на складені числа: Для того, щоб натуральне число ділилось на складене число n = bc, де НСД (b,c) = 1, необхідно і достатньо, щоб воно ділилося на b і с.
Доведення цієї теореми аналогічне доведенню ознаки подільності на 6.
Зауважимо, що дану теорему можна застосовувати багаторазово.
Так, щоб число ділилося на 60, необхідно і достатньо, щоб воно ділилося на 4 і на 15. У свою чергу, щоб число ділилися на 15, необхідно і достатньо, щоб воно ділилося на 3 і на 5. Отже, для того, щоб число ділилося на 60, необхідно і достатньо, щоб воно ділилося на 4, на 3 і на 5.