正數

正数(, ),在数学上是指大于0的实数,如1、3.7,1.5等,与负数相对。和实数一样,正數也是一個不可數的無限集合。這個集合在数学上通常用粗體R+ℝ+来表示。正数与0统称非负数。

正数的历史
在《九章算术》(约于公元前100年)首次出现了负数概念:方程章为了配合方程术的算法,给出正负数的加、减法则。此时, “正数”作为一个明确的数学概念诞生了,但其身份是与“负数”作为一对矛盾体共同确立的。

笛卡尔的坐标系(1637年)笛卡尔创立的解析几何,将数与点一一对应起来:他规定了一条有原点、有方向的直线(数轴),原点右侧的点对应正数,原点左侧的点对应负数。从此,正数不再是抽象的符号,而是数轴上实实在在的一段长度(从原点向右)。这极大地促进了整个数学界对正数(和负数)的完全接受。

皮亚诺公理(19世纪):意大利数学家皮亚诺提出了关于自然数的五条公理,从逻辑上严格地定义了什么是“1”,什么是“后继”,从而构建了整个算术体系的基础。自然数就是最基本的正数。此时, 正数通过公理化和集合论,建立了严格的逻辑基础。

符号函数
在实数上可以定义这样一个函数\sgn (x),它对正数取值为 1,负数取值为 −1,0 取值为 0。这个函数通常被称为符号函数:
:\sgn(x)=\left\{\begin{matrix} -1 & : x 0 \end{matrix}\right.

当x不为 0 时,则有:
:\sgn(x) = \frac{x} = \frac{x} = \frac{d}{d{x}} = 2H(x)-1.

这里,\left \vert x \right \vert为x的绝对值,H(x)为单位阶跃函数。请参见导数。

参见

  • 实数
  • 超实数
  • 正整數

參考註釋

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