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数学前提00

数の種類

自然数・整数・有理数・無理数・実数。数学に出てくる数を仲間分けして整理します。どの記事からでも戻ってこられる、辞書のようなページです。

5つの数の仲間

数の仲間は、小さな集まりが大きな集まりの中に入っている「入れ子」になっています。

N⊂Z⊂Q⊂R\mathbb{N} \subset \mathbb{Z} \subset \mathbb{Q} \subset \mathbb{R}
ℕ
自然数

ものを数えるときの数。0 を含めるかは分野によって流儀が分かれ、このブログでは含めない立場をとります。

例:1, 2, 3, 100
ℤ
整数

自然数に、0 と負の数を加えたもの。

例:−3, 0, 7
ℚ
有理数

「整数 ÷ 整数」の分数で表せる数(分母は 0 以外)。整数も 7=717 = \frac{7}{1} と書けるので有理数の仲間です。分数そのものについては 02 分数と小数 で扱います。

例:3/4, −1.5, 0.333…
無
無理数

分数では表せない数。小数にすると、同じ並びをくり返さずに無限に続きます。

例:√2 = 1.41421…, π = 3.14159…
ℝ
実数

有理数と無理数を合わせたすべての数。数直線の上のどの点も、ちょうど 1 つの実数に対応します。

例:ここまでに出てきた数すべて

有理数と無理数の見分け方

迷ったら、その数を小数で書いたときにどうなるかを見ます。

小数で書くと例分類
どこかで終わる0.750.75有理数
同じ並びをくり返す0.1˙42857˙0.\dot{1}4285\dot{7} (0.142857142857…0.142857142857\ldots)有理数
くり返さずに無限に続く1.41421356…1.41421356\ldots無理数

分数を小数に直す方法や、循環小数のくり返しが生まれるしくみは「02 分数と小数」で詳しく扱っています。

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数の仕分けTRY IT
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実数 ℝ
有理数 ℚ
整数 ℤ
自然数 ℕ
無理数 ← ここ
√2無理数
入る箱:無理数 ⊂ 実数

1.41421356… とくり返さずに続き、分数では表せない無理数です。

この先で出てくる数

ℂ
複素数(中級以降で登場)

2 乗すると −1 になる数 ii を加えて、実数をさらに広げたもの。実数はすべて複素数の仲間です。交流回路や信号処理など、工学でもよく使われます。