da Camillo » 29/10/2003, 19:42
Scoraggiarti, proprio no ,tutt'altro anzi incoraggiarti e ricordarti ancora che ne vale la pena .
Ne approfitto per inserire alcune considerazioni sui numeri e gli insiemi numerici
Insiemi numerici
Ecco due parole, senza pretesa né di completezza, né di rigore sugli insiemi numerici.
· L’uomo ha iniziato a contare usando i numeri naturali : 1, 2 ,3 ,…( cioè gli interi 9 a cui si è poi aggiunto lo zero (0) ottenendo così gli interi positivi. Probabilmente l’uso iniziale era quello di contare le pecore che i pastori possedevano et.
Questo insieme (interi assoluti) viene contraddistinto dalla lettera : N.
E’ da notare che l’addizione tra due numeri interi positivi dà sempre un numero intero positivo; questo non è invece sempre vero per la sottrazione , ad es . 2-5 = -3.
· Si è quindi poi ampliato il concetto di numero a comprendere anche gli interi negativi: … -3,-2,-1,0,+1,+2,…..
Questo insieme , detto degli interi relativi ( o con segno) viene contrassegnato da : Z.
Applicazioni ovvie sono le temperature negative (sottozero),… il conto in banca quando si va in rosso…etc.
Anche in questo insieme però, certe operazioni, ad es. la divisione tra due numeri interi può portare fuori dall’insieme stesso , ad es. 5/7 non è certo un numero intero.
· Si è quindi ulteriormente ampliato il concetto di numero fino a comprendere i numeri razionali ( assoluti e relativi) del tipo m/n con m, n interi.
Questo insieme è indicato dalla lettera : Q.
Basta pensare all’uso che si fa della frazioni , la suddivisione di una torta , io ne prendo 2/5 e tu invece 3/5 etc.
Nel campo dei numeri razionali le quattro operazioni ( addizione , sottrazione , moltiplicazione e divisione [eccetto la divisione per 0] ) danno sempre come risultato un numero razionale .Ancora però certe operazioni eseguite su numeri interi o razionali producono un risultato che non è né intero, né razionale .Basta pensare al quadrati di lato 1 : la diagonale misura radice quadrata di 2 ; tale numero non può essere espresso come frazione : quindi l’operazione di estrazione di radice quadrata conduce, in questo caso, al di fuori dei numeri razionali.
* Si deve allora ancora ampliare il campo dei numeri ed arrivare a definire i numeri reali , che sono indicati dalla lettera R.
I numeri reali quindi comprendono oltre ai numeri razionali anche i numeri chiamati irrazionali ( come ad es. rad 2) che sono concettualmente rappresentabili con un numero infinito di cifre decimali e vengono quindi approssimati con numero finito di cifre decimali.
L’ampliamento dell’insieme dei numeri, dai razionali ai reali consente di effettuare oltre alle operazioni razionali, anche l’operazione di estrazione di radice n-esima.
C’è però un’eccezione: se n è pari , il radicando non può essere negativo .Non esiste infatti nessun numero reale x tale che : x^2 = -1. Nel campo dei numeri reali
l’espressione x = rad quad ( -1) non ha nessun significato.
Si è allora voluto rimuovere questa eccezione , procedendo ad un ulteriore ampliamento dell’insieme dei numeri , introducendo i numeri complessi e prolungando a questi le operazioni aritmetiche già definite nel campo reale .
· Il campo complesso viene contraddistinto dalla lettera C .
Tanto per intenderci e semplificando al massimo si è posto : rad quadrata (-1) = i , unità immaginaria.
Il problema di dare significato all’estrazione di radice quadrata ( o più in generale pari) di un numero negativo si presenta nello studio delle equazioni algebriche di grado maggiore o uguale a 2( si ricordi nella soluzione delle equazioni di secondo grado : se il discriminante è minore di zero, l’equazione non ha radici reali ) .
Nel campo complesso, tutte le operazioni aritmetiche e le estrazioni di radice portano come risultato ancora a numeri complessi: il campo è , come dire chiuso su se stesso.
Si noti inoltre che : C include : R che include : Q che include : Z che include : N .
* Come conclusione si può dire che le estensioni del concetto di numero hanno un doppio scopo :
- rendere misurabili, esprimendole con numeri, grandezze appartenenti a classi sempre più ampie
- eliminare le eccezioni relative alle operazioni aritmetiche
Inoltre,nell’ideare ciascun ampliamento, si è fatto in modo di prolungare le definizioni delle operazioni dalla classe originaria a quella successiva .
Si è sempre fatto in modo che le proprietà formali di cui godono le operazioni nella classe ampliata siano, per quanto possibile, quelle stesse valide nella classe primitiva.
Questo criterio è chiamato principio di permanenza delle proprietà formali .
Ad esempio, per le operazioni aritmetiche si conservano nei successivi ampliamenti :
- la proprietà commutativa e la proprietà associativa della addizione e della moltiplicazione :
a+b = b+a ; ab=ba
a+(b+c) = (a+b)+c ; a(bc)=(ab)c
- la proprietà distributiva della moltiplicazione rispetto all’addizione :
a( b+c ) = ab +ac
ciao
Camillo