I ST. DI M ATEMATICA I [A-E] 1. Lezione martedı́ 4 ottobre 2016 Numeri Naturali. N = {0, 1, 2, 3, . . . } Ordinamento Operazioni aritmetiche (distributivit à, annullamento di prodotti) Numeri pari e numeri dispari 2n, (2n + 1) Numeri primi, fattorizzazione (Teorema fondamentale dell’aritmetica, unicità della fattorizzazione di ogni numero naturale in fattori primi) • Divisione euclidea (MCD e mcm) 1.1. • • • • a≥b≥0 → ∃ 0 ≤ q, 0 ≤ r < b : a = b.q+r I due numeri q ed r sono unici a = b q 0 + r0 b = r0 q1 + r1 r0 = r1 q2 + r2 ..... Se r0 = 0 il MCD è b, se r1 = 0 il MCD è r0 , se r2 1 = 0 il MCD è r1 , ecc. • Il difetto algebrico 5−7 =? e il difetto metrico 1/3 =? 1.2. Numeri Interi Relativi. Z = {0, ±1, ±2, . . . }. Si tratta di un primo ampliamento: risolve il difetto relativo alle sottrazioni, ∀x ∈ Z ∃ −x : x + (−x) = 0 ma non quello delle divisioni. Il motivo della regola dei segni nella moltiplicazione: 0 = a.0 = a.(x − x) = a.x + a.(−x) → a.(−x) = −a.x Si ricordi che il MCD(a, b) di due numeri a e b si rappresenta come combinazione lineare dei due numeri, MCD(a, b) = α a + β b con α, β interi. 2 E SEMPIO 1.1. MCD(60, 45) = 15, MCD(12, 42) = 6, → → 15 = 60 − 45 6 = 42 − 3 . 12 1.3. Numeri Razionali. Q p , N⊂Z ⊂Q q Si tratta di un secondo ampliamento: oltre al difetto relativo alle sottrazioni risolve anche quello relativo alla divisione (esistenza dei reciproci) ∀p, q ∈ Z , q 6= 0 : ∀x ∈ Q, x 6= 0 ∃ x−1 → x.x−1 = 1 • equivalenza qp = kp kq • operazioni (la riduzione allo stesso denominatore per somme e differenze) • costruzione con riga e compasso (teorema di Talete) 1.4. Moltiplicazione. La regola dei segni equivale a riconoscere che: • se c > 0 : a < b • se c < 0 : a < b → → c.a < c.b c.a > c.b In altri termini motiplicare per un fattore negativo induce un ribaltamento rispetto all’origine. 1.5. Incompletezza dei razionali. . La questione della diagonale del quadrato. √ Irrazionalitá delle p per ogni p numero primo . 1.6. I numeri reali. . Idea naif : fissato un riferimento sulla retta (un punto origine e un punto unità) ad ogni punto corrisponde un numero. Questa idea esprime direttamente, in modo intuitivo • i numeri positivi, x ≥ 0 • i negativi, x ≤ 0 • l’ordinamento, x ≤ y ...ma cos’è un numero ? Un’idea altrettanto naif é quella dei reali come decimali con un numero di cifre dopo la virgola anche non limitato 1. LEZIONE 3 Attenzione: 1 = 0.9999999999 ecc.ecc. Ovvero uno stesso numero può essere espresso con espressioni decimali diversissime ! NOTA: I numeri razionali espressi in forma decimale hanno due sole possibilitá • un numero finito di decimali ( 5/2 = 2.5) • una sequenza infinita di decimali ma di forma periodica provate con 5/7, e valutate quanto é lungo il periodo. • viceversa un numero che abbia una parte dopo la virgola finita o periodica é razionale; • le sequenze decimali infinite e non periodiche (immaginatene qualcuma) rappresentano i nuovi numeri, gli irrazionali.