數與數系

有理數

有理數就是任何可以寫成一個整數除以另一個整數的數——也就是一個比,名字也由此而來。把一張披薩切成 8 塊、取其中 3 塊,就是 3/8;把 7 塊餅乾分給 2 個人,就是 7/2。凡是把整體平均分割或分配的地方,有理數就會出現。

準確地說,有理數就是任何能寫成 a/b 形式的數,其中 a 和 b 都是整數,且 b 不為零。分母絕不能是零,因為除以零沒有意義。同一個有理數有無窮多種「偽裝」——1/2、2/4 和 50/100 都相等——而每個有理數都有唯一的最簡形式,此時分子與分母沒有公因數。

有理數對加法、減法、乘法,以及除以任何非零數都封閉,所以普通四則運算永遠跑不出這個集合。從小數形式看,一個數是有理數,當且僅當它的小數展開要麼有限(如 0.75),要麼最終無限循環(如 0.333… = 1/3)。每個整數也都是有理數,因為 n 等於 n/1。

0.6 是有理數,因為 0.6 = 6/10 = 3/5,是分母不為零的兩個整數之比。

任何有限小數或循環小數其實都是一個分數。

有理數集合記作 Q(取自「商」quotient)。b ≠ 0 這條規則不容違反:除以零是沒有定義的。