三.有理数系
1.有理数的定义
在整数系中,若a·b=c,则c能被a或者b整除,即a=c/b,或者b=c/a.显然a·b=(c/b)·b=(c/a)·a=c。在整数系中除法是乘法的逆运算,现设一个数x与b(b不等于0)的乘积为a,即方程bx=a(b不等于0)的唯一解定义为x=a/b,显然若b不能整除a,则x在整数系中找不到解,因此必须把整数系扩充才能找到这样的数,我们把这样的数叫有理数,当然有理数包括了整数.
定义:对于任给整数a和b(b不等于0)定义有理数“a/b”为方程bx=a的唯一解.显而易见它也是(kb)x=ka的解,所以a/b=ka/kb.为了保证有理数系的加法、乘法运算依然保持交换、结合和分配律规则,定义其运算规则是:对于任意整数a、b、c、d有a/b+c/d=(ad+bc)/bd;a/b·c/d=ac/bd;ac/bc=a/b(b、c、d都不为0).在有理数系中,我们还定义:(-1)·(-1)=1;(-1)·(+1)=1;0·a=0·b=0;a/0、b/0无意义。以上这些定义都是人类创造的,是公理,是与客观事实相符的。有理数的运算法则是我们进行代数运算的根本。