2024年8月2日发(作者:泉朝)
“0”是什么?
甘肃省合作市藏族小学 甘肃 合作 747000 徐 忠
[关键词]数字的产生 0在数学中的引入 0的特殊性 有数无量 不能物化 关于0的争议
对于这个问题都会说:“0”就是数字0,从基数意义上讲“表
示一个物体也没有”;从序数意义上讲,“表示起点和开始”的意思。
但是,“0”并非如此简单,他还有更为丰富的内含和争议。
首先,先简要的回顾一下数字的产生和“0”在数学中的引入。
古人为了记数实物,常采用结绳记数,刻道记数,实物记数
等办法来记数实物的数量,后来就由此而演化出了各种记数的符
号,于是就产生了数字。
如:罗马数字:ⅠⅡ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ
阿拉伯数字(印度数字)1、2、3、4、5、6、7、8、9
最初的这些数字都是与实物一一对应而产生的,唯独0无法与
实物一一对应,所以,最初在各种数字中都没有0,后来随着计量、
测量,计算的需要,在中世纪产生并引入了数字0.
数学中0的引入是从自然数,集合中的空集,减法计算这几个
方面引入的。
一个物体也不存在,为了用数表示这一事实,就引入了0,于
是0就与“一个物体也没有”建立了对应关系。
根据自然数的基数理论,自然数是非空有限集合的基数,为了
1
表示集合里一个元素也没有这一特征,把“零”定义为空集集合的
基数,记作“0”.
在减法计算中,当被减数和减数相同时,它们的差就无法用
“1-9”中的数来表示,只好用一个新的数“0”来表示,这样0在
数学中就被引入。
其次,再根据0在不同条件下所扮演的角色来认识其特性。
在小学教学“数的认识”时,虽然0是最小的自然数,但并没
有先教学0,而是先教学数字“1-5”,然后再教学0。原因是从直观
识数的角度上讲,0不能和实物一一对应,刚入学的儿童从直观识
数上就很难理解0所表示的意义,只有在教学了和实物一一对应的
自然数后,再教学0时,儿童才便于理解抽象概念下的0。教材的
这一编排体现了0的特殊性,他不同于一般的自然数。
为此,对0在加法、减法、乘法、除法中都有一个补充定义。
1、加法补充定义表明:
“一个数加上0,还得原数”。如:7+0=7 0+7=7 0+0=0
2、减法补充定义表明:
(1)“一个数减去0,还得原数”。如5-0=5
(2)“被减数等于减数,差是0”。如:10-10=0 0-0=0
3、乘法的补充定义表明:
“一个数和0相乘,仍得0”。如:0×3=0 3×0=0 0×0=0
4、除法的补充定义表明:
(1)“0除以一个非0的数还得0”。如:0÷5=0 0÷0.1=0
2
(2)“0不能作除数。0作除数,除法无意义”。
其原因是:“n÷0(n≠0)”不可能得到商,因为找不到一个同
“0”相乘得“n”的数;“0÷0”不可能得到一个确定的商,因为
任何数同0相乘都得0.所以,0 不能做除数。
除了上述情况外,“0”还有如下的特殊意义和规定。
1、根据乘法的补充定义可知,0是除0以外所有自然数的倍数。
2、0既不是质数,也不是合数。
3、0没有倒数,也无对数,更无相反数。
4、任何数的“0”次方都是1,0的零次幂无意义。
5、数轴上的0表示分界点,是正负数的“分水岭”,是其它一
切坐标点建立的参照点和依据,是唯一的中性数。
6、0在整数中写在非0数字前面不占位,如“012”,表示两位
数,并不表示三位数。但在小数中,写在非0数字前却表示占位。
如:“0.002”第一个0表示整数部分是0,第二个0表示十分位是
0,第三个0表示百分位是0。
7、在整数中表示数量时,0不能写在“1-9”的数字前面,而
在表示序号时,却能写在“1-9”的数字前面。如:编号“01”。
8、0在整数末尾不能去掉简写,而在小数的末尾就可以简写。
另外,小数末尾的“0”还表示精确度。如:“1.00”表示精确到百
分位。
9、在分数中0不能做分母;在比中不能作比的后项。
在比中“3:0”无意义,但是在记分牌上的“3:0”虽然不表
3
示比,而却有意义,表示一方是3分,另一方是0分,双方相差3
分。另外,在时间的记写上“3:00”又表示3点整。
10、在表示温度时,“0C”中的0并不表示没有温度,“0C”
表示一个确定的温度,是水的结冰点。
……
综合以上情况,可以说0是一个具有特殊身份,能够充当多重
角色的数。
最后,从0的争议上再说说0。
争议一,0是不是最小的自然数?
在原来的小学教材和中学教材中都规定0不是自然数,0小于
一切自然数,而把0划归到扩大自然数中。原因是0与自然数所表
示的实物无法形成一一对应关系,不能物化,不表示实际存在的
“物”。另外,自然数都是由若干个“1”组成的,自然数的单位是
“1”,“1+1=2,2+1=3…”,但“0+0=0”,不论有多少个0相加也找
不到除0以外的任何自然数来,所以,旧教材中规定0不是自然数,
而是扩大自然数。
在新的九年义务教材和实验教材中却明确规定0是自然数。其
理由是:0虽然不能与实物形成一一对应关系,不能物化,但生活
中确实存在着什么也没有的事实,这一事实用数字表示,就要用0
来记写,0表示没有,于是0就与“什么也没有”这一生活现象建
立对应关系。“没有物”这是自然存在的事实,0能表示这一事实,
所以,就把0划归到自然数中,并明确规定0是自然数。这也就得
4
00
出了虽然自然数的单位是1,但最小的自然数是0的结论。0已被
归结到自然数中,这已是不争的事实,从0的意义上讲,也理应划
归到自然数中,所以,0是最小的自然数。
争议二,0是不是最小的一位数?
要说清这个问题,那就要弄明白0是不是一位数。
数位是数量的载体,用来承载有“量”的数,拥有数位首先必
须是有“量”的客观存在,存在即“有”,是可物化的,而0无法
与具体的物建立对应关系,不能物化而有“量”,因此说:“0只是
一个纯粹的概念而已,有数无量,不具有客观存在”。所以,就单
独的0而言,不含有数位,他就不是一位数。
在整数中,0只有放在非0数字的右边才占数位。放在左边并
不占位。这也就是说只有将0放在“1-9”这些有实际意义的数字
之后才占位,虽然0是整数,但他不具有实际意义的占位作用,不
具有占位作用,就不能占位。不能占位就无位数可言,那他就不是
一位数。
如果说单独的0能占位,是一位数的话,那么,就可以依次类
推出“00”是两位数,且是最小的两位数,但最小的两位数是10;
“000”是三位数,且是最小的三位数,但最小的三位数是100;等
矛盾问题。我们还知道一个最大的两位数加上一个最小的一位数得
到一个最小的三位数;一个最大的三位数加上一个最小的一位数得
到一个最小的四位数,……。如果说0是最小的一位数,这些规律
便不存在,所以,0不是一位数。
5
既然0不是一位数,那怎么会有最小的一位数是0之说呢?因
此,最小的一位数应该是1。
争议三,0是不是偶数?
对于这一问题在小学范围内一般不研究0的奇偶性,但是“0
能被2整除,0是2的倍数”,根据这一情况和偶数的定义,可以推
判出0是偶数。在新编实验教材中,明确规定0是偶数。在中学课
本和一些资料书中都把0看作偶数。
我们知道任意两个奇数相加其和都是偶数,但是,在自然数中
就无法找到两个奇数之和是0的奇数。再说最小的奇数是“1”,
“1+1=2”,那无疑最小的偶数应该是2,而不是0。从研究奇偶性
的初衷来说,奇数和偶数就等同于生活中常说的单数和双数,是以
研究个体能否完全配对为出发点而言的。0不可物化,表示没有,
没有就不存在个体,无个体,怎么配对呢?不能配对,从何谈奇偶
性呢?所以说,0无奇偶性可言。
以上是从数的产生,0的数学引入,0的特殊性以及有关0的
争议几个方面浅谈了一些0的知识。总之,0表示一个物体也没有,
还具有起点和开始的含义。另外,0在特定条件下,又有其特定的
含义,是一个具有特殊身份,能够充当多重角色,有数无量,不具
有客观存在,不能物化,具有一定抽象性的纯概念下的特殊的整数。
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2024年8月2日发(作者:泉朝)
“0”是什么?
甘肃省合作市藏族小学 甘肃 合作 747000 徐 忠
[关键词]数字的产生 0在数学中的引入 0的特殊性 有数无量 不能物化 关于0的争议
对于这个问题都会说:“0”就是数字0,从基数意义上讲“表
示一个物体也没有”;从序数意义上讲,“表示起点和开始”的意思。
但是,“0”并非如此简单,他还有更为丰富的内含和争议。
首先,先简要的回顾一下数字的产生和“0”在数学中的引入。
古人为了记数实物,常采用结绳记数,刻道记数,实物记数
等办法来记数实物的数量,后来就由此而演化出了各种记数的符
号,于是就产生了数字。
如:罗马数字:ⅠⅡ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ
阿拉伯数字(印度数字)1、2、3、4、5、6、7、8、9
最初的这些数字都是与实物一一对应而产生的,唯独0无法与
实物一一对应,所以,最初在各种数字中都没有0,后来随着计量、
测量,计算的需要,在中世纪产生并引入了数字0.
数学中0的引入是从自然数,集合中的空集,减法计算这几个
方面引入的。
一个物体也不存在,为了用数表示这一事实,就引入了0,于
是0就与“一个物体也没有”建立了对应关系。
根据自然数的基数理论,自然数是非空有限集合的基数,为了
1
表示集合里一个元素也没有这一特征,把“零”定义为空集集合的
基数,记作“0”.
在减法计算中,当被减数和减数相同时,它们的差就无法用
“1-9”中的数来表示,只好用一个新的数“0”来表示,这样0在
数学中就被引入。
其次,再根据0在不同条件下所扮演的角色来认识其特性。
在小学教学“数的认识”时,虽然0是最小的自然数,但并没
有先教学0,而是先教学数字“1-5”,然后再教学0。原因是从直观
识数的角度上讲,0不能和实物一一对应,刚入学的儿童从直观识
数上就很难理解0所表示的意义,只有在教学了和实物一一对应的
自然数后,再教学0时,儿童才便于理解抽象概念下的0。教材的
这一编排体现了0的特殊性,他不同于一般的自然数。
为此,对0在加法、减法、乘法、除法中都有一个补充定义。
1、加法补充定义表明:
“一个数加上0,还得原数”。如:7+0=7 0+7=7 0+0=0
2、减法补充定义表明:
(1)“一个数减去0,还得原数”。如5-0=5
(2)“被减数等于减数,差是0”。如:10-10=0 0-0=0
3、乘法的补充定义表明:
“一个数和0相乘,仍得0”。如:0×3=0 3×0=0 0×0=0
4、除法的补充定义表明:
(1)“0除以一个非0的数还得0”。如:0÷5=0 0÷0.1=0
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(2)“0不能作除数。0作除数,除法无意义”。
其原因是:“n÷0(n≠0)”不可能得到商,因为找不到一个同
“0”相乘得“n”的数;“0÷0”不可能得到一个确定的商,因为
任何数同0相乘都得0.所以,0 不能做除数。
除了上述情况外,“0”还有如下的特殊意义和规定。
1、根据乘法的补充定义可知,0是除0以外所有自然数的倍数。
2、0既不是质数,也不是合数。
3、0没有倒数,也无对数,更无相反数。
4、任何数的“0”次方都是1,0的零次幂无意义。
5、数轴上的0表示分界点,是正负数的“分水岭”,是其它一
切坐标点建立的参照点和依据,是唯一的中性数。
6、0在整数中写在非0数字前面不占位,如“012”,表示两位
数,并不表示三位数。但在小数中,写在非0数字前却表示占位。
如:“0.002”第一个0表示整数部分是0,第二个0表示十分位是
0,第三个0表示百分位是0。
7、在整数中表示数量时,0不能写在“1-9”的数字前面,而
在表示序号时,却能写在“1-9”的数字前面。如:编号“01”。
8、0在整数末尾不能去掉简写,而在小数的末尾就可以简写。
另外,小数末尾的“0”还表示精确度。如:“1.00”表示精确到百
分位。
9、在分数中0不能做分母;在比中不能作比的后项。
在比中“3:0”无意义,但是在记分牌上的“3:0”虽然不表
3
示比,而却有意义,表示一方是3分,另一方是0分,双方相差3
分。另外,在时间的记写上“3:00”又表示3点整。
10、在表示温度时,“0C”中的0并不表示没有温度,“0C”
表示一个确定的温度,是水的结冰点。
……
综合以上情况,可以说0是一个具有特殊身份,能够充当多重
角色的数。
最后,从0的争议上再说说0。
争议一,0是不是最小的自然数?
在原来的小学教材和中学教材中都规定0不是自然数,0小于
一切自然数,而把0划归到扩大自然数中。原因是0与自然数所表
示的实物无法形成一一对应关系,不能物化,不表示实际存在的
“物”。另外,自然数都是由若干个“1”组成的,自然数的单位是
“1”,“1+1=2,2+1=3…”,但“0+0=0”,不论有多少个0相加也找
不到除0以外的任何自然数来,所以,旧教材中规定0不是自然数,
而是扩大自然数。
在新的九年义务教材和实验教材中却明确规定0是自然数。其
理由是:0虽然不能与实物形成一一对应关系,不能物化,但生活
中确实存在着什么也没有的事实,这一事实用数字表示,就要用0
来记写,0表示没有,于是0就与“什么也没有”这一生活现象建
立对应关系。“没有物”这是自然存在的事实,0能表示这一事实,
所以,就把0划归到自然数中,并明确规定0是自然数。这也就得
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00
出了虽然自然数的单位是1,但最小的自然数是0的结论。0已被
归结到自然数中,这已是不争的事实,从0的意义上讲,也理应划
归到自然数中,所以,0是最小的自然数。
争议二,0是不是最小的一位数?
要说清这个问题,那就要弄明白0是不是一位数。
数位是数量的载体,用来承载有“量”的数,拥有数位首先必
须是有“量”的客观存在,存在即“有”,是可物化的,而0无法
与具体的物建立对应关系,不能物化而有“量”,因此说:“0只是
一个纯粹的概念而已,有数无量,不具有客观存在”。所以,就单
独的0而言,不含有数位,他就不是一位数。
在整数中,0只有放在非0数字的右边才占数位。放在左边并
不占位。这也就是说只有将0放在“1-9”这些有实际意义的数字
之后才占位,虽然0是整数,但他不具有实际意义的占位作用,不
具有占位作用,就不能占位。不能占位就无位数可言,那他就不是
一位数。
如果说单独的0能占位,是一位数的话,那么,就可以依次类
推出“00”是两位数,且是最小的两位数,但最小的两位数是10;
“000”是三位数,且是最小的三位数,但最小的三位数是100;等
矛盾问题。我们还知道一个最大的两位数加上一个最小的一位数得
到一个最小的三位数;一个最大的三位数加上一个最小的一位数得
到一个最小的四位数,……。如果说0是最小的一位数,这些规律
便不存在,所以,0不是一位数。
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既然0不是一位数,那怎么会有最小的一位数是0之说呢?因
此,最小的一位数应该是1。
争议三,0是不是偶数?
对于这一问题在小学范围内一般不研究0的奇偶性,但是“0
能被2整除,0是2的倍数”,根据这一情况和偶数的定义,可以推
判出0是偶数。在新编实验教材中,明确规定0是偶数。在中学课
本和一些资料书中都把0看作偶数。
我们知道任意两个奇数相加其和都是偶数,但是,在自然数中
就无法找到两个奇数之和是0的奇数。再说最小的奇数是“1”,
“1+1=2”,那无疑最小的偶数应该是2,而不是0。从研究奇偶性
的初衷来说,奇数和偶数就等同于生活中常说的单数和双数,是以
研究个体能否完全配对为出发点而言的。0不可物化,表示没有,
没有就不存在个体,无个体,怎么配对呢?不能配对,从何谈奇偶
性呢?所以说,0无奇偶性可言。
以上是从数的产生,0的数学引入,0的特殊性以及有关0的
争议几个方面浅谈了一些0的知识。总之,0表示一个物体也没有,
还具有起点和开始的含义。另外,0在特定条件下,又有其特定的
含义,是一个具有特殊身份,能够充当多重角色,有数无量,不具
有客观存在,不能物化,具有一定抽象性的纯概念下的特殊的整数。
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