Numrat realë

Një simbol për bashkësinë e numrave realë

Në matematikë, një numër real është një numër që mund të përdoret për të matur një madhësi vazhdueshme njëdimensionale siç është largësia, kohëzgjatja ose temperatura . Këtu, e vazhdueshme do të thotë se çiftet e vlerave mund të kenë dallime të vogla sipas volitjes së lexuesit. Stampa:Efn Çdo numër real mund të përfaqësohet pothuajse në mënyrë unike nga një zgjerim dhjetor i pafundëm. Stampa:Efn

Numrat realë janë themelorë në llogaritje (dhe në përgjithësi në të gjithë matematikën), veçanërisht nga roli i tyre në përkufizimet klasike të limiteve, vazhdimësisë dhe derivateve . Stampa:Efn

Bashkësia e numrave realë shënohet R ose $ℝ$ dhe nganjëherë quhet "të vërtetët". Mbiemri real, i përdorur në shekullin e 17-të nga René Descartes, dallon numrat realë nga numrat imagjinarë si rrënjët katrore të −1 .

Numrat realë përfshijnë numrat racionalë, të tillë si numri i plotë −5 dhe thyesa 4 / 3 . Pjesa tjetër e numrave realë quhen numra irracionalë, dhe përfshijnë numra algjebrikë (siç është rrënja katrore √ 2 = 1.414... ) dhe numra transhedentalë (si π = 3.1415. . . ).

Numrat realë mund të mendohen si të gjitha pikat në një drejtëz, e quajtur drejtëza numerike ose drejtëza reale, ku pikat që u korrespondojnë numrave të plotë ( ..., −2, −1, 0, 1, 2, ... ) janë të baraslarguara.

Drejtëza e numrave realë

  Përshkrimet joformale të mësipërme të numrave realë nuk janë të mjaftueshëm për të siguruar korrektësinë e provave të teoremave që përfshijnë numra realë. U kuptua se nevojitej një përkufizim më i mirë dhe përpunimi i një përkufizimi të tillë ishte një zhvillim madhor i matematikës së shekullit të 19-të dhe është themeli i analizës reale, studimit të funksioneve reale dhe serive me vlera reale.

Historia

Numrat realë $(ℝ)$ përfshijnë numrat racionalë $(\mathbb{Q})$, të cilët përfshijnë numrat e plotë $(\mathbb{Z})$, të cilat nga ana e tyre përfshijnë numrat natyrorë $(\mathbb{N})$

Thyesat e thjeshta u përdorën nga Egjiptianët rreth vitit 1000 BC; në kohërat e Vedave " Shulba Sutras " ("Rregullat e akordit") Stampa:Nowrap përfshijnë atë që mund të jetë "përdorimi" i parë i numrave irracionalë. Koncepti i irracionalitetit u pranua në mënyrë të heshtur nga matematikanët e hershëm indianë si Manava Stampa:Nowrap, i cili ishte i vetëdijshëm se rrënjët katrore të numrave të caktuar, si 2 dhe 61, nuk mund të përcaktoheshin saktësisht. Rreth 500 Para Krishtit, matematikanët grekë të udhëhequr nga Pitagora kuptuan gjithashtu se rrënja katrore e 2 është irracionale.

Mesjeta solli pranimin e zeros, numrave negativë, numrave të plotë, dhe numrave thyesorë, së pari nga Indianët dhe matematikanët kinezë, e më pas nga ata arabë, të cilët ishin të parët që i trajtuan numrat irracionalë si objekte algjebrike. Matematikanët arabë i bashkuar konceptet "numër" dhe "magnitudë" në një ide më të përgjithshme të numrave realë. Matematikani egjiptian Abū Kāmil Shujā ibn Aslam Stampa:Nowrap ishte i pari që i pranoi numrat irracionalë si zgjidhje të ekuacioneve kuadratike, ose si koeficientë në një ekuacion (shpesh në formën e rrënjëve katrore, kubike dhe kuartike). Në Europë, të tillë numra, quheshin irracionalë ose <i id="mwApM">shurdhë</i>.

Në shekullin e 16-të, Simon Stevin krijoi bazën për shënimet dhjetore moderne dhe këmbënguli se nuk kishte asnjë ndryshim midis numrave racionalë dhe irracionalë në këtë drejtim.

Në shekullin e 17-të, Dekarti paraqiti termin "real" për të përshkruar rrënjët e një polinomi, duke i dalluar ato nga ato "imagjinare".

Në shekujt e 18-të dhe të 19-të, u punua shumë për numrat irracionalë dhe trashendentalë. Lambert (1761) dha një provë të gabuar që π nuk mund të jetë racionale; Lezhandre (1794) përfundoi provën dhe tregoi se π nuk është rrënja katrore e një numri racional. Liouville (1840) tregoi se as e as e 2 nuk mund të jenë një rrënjë e një ekuacioni kuadratik me koeficientë numra të plotë, dhe më pas zbuloi ekzistencën e numrave transhedentalë; Cantor (1873) e zgjeroi dhe e thjeshtoi shumë këtë provë. Hermite (1873) vërtetoi se e është transcendentale, dhe Lindemann (1882), tregoi se π është transcendental. Prova e Lindemann u thjeshtua shumë nga Vajershtrasi (1885), Hilbert (1893), Hurwitz, dhe Gordan .

Zhvilluesit e analizës matematike përdorën numra realë pa i përcaktuar ata në mënyrë rigoroze. Përkufizimi i parë rigoroz u botua nga Cantor në 1871. Në 1874, ai tregoi se bashkësia e të gjithë numrave realë është e panumërueshme dhe e pafundme, por bashkësia e të gjithë numrave algjebrikë është e pafundme dhe e numërueshme . Prova e parë e panumërueshmërsë e Cantor ishte e ndryshme nga argumenti i tij i famshëm diagonal i botuar në 1891.