How Math Works
领域

数与运算

21 个概念

数与运算

位值

一个数字的大小,取决于它所在的位置(数位)。

数与运算

什么是分数

一个数,用来表示整体被切成了多少等份(分母),以及你拥有其中的几份(分子)。

数与运算

什么是小数

在小数点右侧增加位数,用来书写比1还小的部分的一种数。

数与运算a/c ± b/c = (a ± b)/c

分数的加法与减法

当每片大小相同(分母相同)时,只需要加减片数(分子)就行。

数与运算

乘法与除法

乘法是把同一个数重复加很多次;除法是平均分配,或者数一数能分成几组。

数与运算a : b = a ÷ b

比与比率

比是把两个量以'这个比那个'的方式比较;比率则通过做除法把它变成一个数。

数与运算p = (a ÷ b) × 100

百分数

一个数字,表示把整体当作 100 时,部分占多少。符号 % 的意思是「每 100 中的多少」。

数与运算N = p₁^a₁ × p₂^a₂ × … × pₖ^aₖ

质因数分解

把一个数拆成只有质数的乘积——2、3、5、7 等等。

数与运算

数轴上的整数

把正整数、0 和负整数按顺序排在一条直线上:越靠右越大,越靠左越小。

数与运算|a| = a (a ≥ 0), |a| = −a (a < 0)

绝对值

一个数离0有多远。丢掉方向(符号),只保留距离。

数与运算(+)×(+)=(+), (−)×(−)=(+), (+)×(−)=(−)

有理数的四则运算

整数和分数的加减乘除规则。关键是先确定符号,再计算大小。

数与运算aᵐ · aⁿ = aᵐ⁺ⁿ

指数法则

幂就是同一个数被乘了好几次。把它们相乘或相除,只需要把指数相加或相减。

数与运算√a = b ⇔ b² = a (a ≥ 0, b ≥ 0)

平方根

如果某个数的平方等于 a,那个数就是 a 的平方根。√a 特指其中为 0 或正的那一个。

数与运算

无理数与实数

能写成分数(整数/整数)的数是有理数,写不成的就是无理数。两者合在一起构成实数。

数与运算0.ddd… = d/9, 0.abab… = ab/99

循环小数

小数点后同一组数字无限循环的小数。它总能被还原成分数。

数与运算GCD(a, b) × LCM(a, b) = a × b

最大公约数与最小公倍数

最大公约数是能同时整除两个数的最大数;最小公倍数是同时是两个数的倍数中最小的那个——也就是它们的倍数第一次重合的位置。

数与运算i² = −1, z = a + bi

复数

引入一个新数i,它的平方是−1,这样每个数都可以写成a+bi,实部a加上虚部bi。这就是复数。

数与运算(G, ∗): ① a∗b ∈ G ② (a∗b)∗c = a∗(b∗c) ③ a∗e = e∗a = a ④ a∗a⁻¹ = e

群:对称的语言

群是一个集合加上一种运算,这种运算需要遵守四条规则:(1) 结果不会跑到集合外面(封闭性),(2) 分组方式不影响结果(结合律),(3) 存在一个什么都不做的单位元,(4) 每个元素都有一个能撤销自己的逆元。

数与运算a ≡ b (mod n) ⟺ n | (a − b)

模运算

模运算是每到某个数 n 就绕回 0 重新开始的运算。如果两个数除以 n 的余数相同,就称它们「同余」,记作 a ≡ b (mod n)。这里只关心余数。

数与运算e^(iθ) = cos θ + i sin θ, e^(iπ) + 1 = 0

复平面与欧拉公式

把复数a+bi看成平面上的一个点(或箭头),就得到了复平面。欧拉公式e^(iθ)=cos θ+i sin θ说明复指数e^(iθ)就是单位圆上旋转了角度θ的那个点。简单说:虚数指数意味着旋转。

数与运算|ℕ| = |ℤ| = |ℚ| = ℵ₀ < |ℝ|

可数无穷

如果一个无穷集合的元素可以编号为1,2,3,…且没有遗漏,它就是「可数无穷」的。自然数、整数、有理数都符合这个条件。但实数即便在原理上也无法这样编号——它们是更大的无穷。

在应用中继续学习

可拖动的交互组件、自评练习和每日公式——iOS 与 Android 免费。