الأعداد الحقيقية الموجبة

في الرياضيات ، مجموعة الأعداد الحقيقية الموجبة ،R>0={xR|x>0}،{\displaystyle \mathbb {R} _{>0}=\left\{x\in \mathbb {R} \mid x>0\right\},}هي مجموعة جزئية من الأعداد الحقيقية التي تزيد عن الصفر. الأعداد الحقيقية غير السالبة ،R0={xR|x0}،{\displaystyle \mathbb {R} _{\geq 0}=\left\{x\in \mathbb {R} \mid x\geq 0\right\},}وتشمل أيضاً الصفر. على الرغم من أن الرموزR+{\displaystyle \mathbb {R} _{+}}وR+{\displaystyle \mathbb {R} ^{+}}تُستخدم هذه الرموز بشكل غامض للدلالة على أيٍّ من هذين الأمرين، والترميزR+{\displaystyle \mathbb {R} _{+}}أوR+{\displaystyle \mathbb {R} ^{+}}ل{xR|x0}{\displaystyle \left\{x\in \mathbb {R} \mid x\geq 0\right\}}وR+*{\displaystyle \mathbb {R} _{+}^{*}}أوR*+{\displaystyle \mathbb {R} _{*}^{+}}ل{xR|x>0}{\displaystyle \left\{x\in \mathbb {R} \mid x>0\right\}}كما أنه يُستخدم على نطاق واسع، ويتماشى مع الممارسة المتبعة في الجبر للدلالة على استبعاد العنصر الصفري باستخدام النجمة، وينبغي أن يكون مفهوماً لمعظم علماء الرياضيات الممارسين. [ 1 ]

في المستوى المركب ،R>0{\displaystyle \mathbb {R} _{>0}}يُعرَّف المحور الحقيقي الموجب (أو نصف المحور الحقيقي الموجب ) بأنه المحور الحقيقي الموجب، ويُرسم عادةً كشعاع أفقي . يُستخدم هذا الشعاع كمرجع في الصيغة القطبية للعدد المركب . يتوافق المحور الحقيقي الموجب مع الأعداد المركبة .z=|z|هـأناφ،{\displaystyle z=|z|\mathrm {e} ^{\mathrm {i} \varphi },}مع الحجةφ=0.{\displaystyle \varphi =0.}

ملكيات

المجموعةR>0{\displaystyle \mathbb {R} _{>0}}هي مجموعة مغلقة تحت عمليات الجمع والضرب والقسمة. وهي ترث طوبولوجيا من خط الأعداد الحقيقية ، وبالتالي، فإن لها بنية مجموعة طوبولوجية ضربية أو شبه مجموعة طوبولوجية جمعية .

بالنسبة لعدد حقيقي موجب معينx،{\displaystyle x,}التسلسل{xن}{\displaystyle \left\{x^{n}\right\}}لقواها المتكاملة ثلاثة مصائر مختلفة: عندماx(0،1)،{\displaystyle x\in (0,1),}النهاية تساوي صفرًا؛ عندماx=1،{\displaystyle x=1,}التسلسل ثابت؛ وعندماx>1،{\displaystyle x>1,}التسلسل غير محدود .

R>0=(0،1){1}(1،){\displaystyle \mathbb {R} _{>0}=(0,1)\cup \{1\}\cup (1,\infty )}وتقوم الدالة العكسية الضربية بتبديل الفترات. الدوال : الجزء الصحيح،أرضية:[1،)شمال،xx،{\displaystyle \operatorname {floor} :[1,\infty )\to \ mathbb {N} ,\,x\mapsto \lfloor x\rfloor ,} والزيادة ،إفراط:[1،)(0،1)،xx-x،{\displaystyle \operatorname {excess} تم استخدام الرموز التالية لوصف عنصر : `[1,∞)→(0,1), x→x-∅x∅` xR>0{\displaystyle x\in \mathbb {R} _{>0}}ككسر مستمر[ن0؛ن1،ن2،...]،{\displaystyle \left[n_{0};n_{1},n_{2},\ldots \right],}وهي سلسلة من الأعداد الصحيحة التي يتم الحصول عليها من دالة الجزء الصحيح بعد عكس الزيادة. بالنسبة للأعداد النسبيةx،{\displaystyle x,}تنتهي المتتالية بتعبير كسري دقيق لـx،{\displaystyle x,}وبالنسبة للأعداد غير النسبية التربيعيةx،{\displaystyle x,}يصبح التسلسل كسرًا دوريًا مستمرًا .

المجموعة المرتبة(R>0،>){\displaystyle \left(\mathbb {R} _{>0},>\right)}يشكل ترتيبًا كليًا ولكنه ليس مجموعة مرتبة ترتيبًا جيدًا . المتتالية الهندسية اللانهائية المزدوجة10ن،{\displaystyle 10^{n},}أينن{\displaystyle n}هو عدد صحيح ، ويقع بالكامل في(R>0،>){\displaystyle \left(\mathbb {R} _{>0},>\right)}ويُستخدم لتقسيمها لتسهيل الوصول إليها.R>0{\displaystyle \mathbb {R} _{>0}}يشكل مقياسًا نسبيًا ، وهو أعلى مستوى من مستويات القياس . يمكن كتابة العناصر بالصيغة العلمية كما يلي:أ×10ب،{\displaystyle a\times 10^{b},}أين1أ<10{\displaystyle 1\leq a<10}وب{\displaystyle b}هو العدد الصحيح في المتتالية اللانهائية المزدوجة، ويُسمى العقد . في دراسة المقادير الفيزيائية، يوفر ترتيب العقود أعدادًا ترتيبية موجبة وسالبة تشير إلى مقياس ترتيبي ضمني في مقياس النسبة.

في دراسة المجموعات الكلاسيكية ، لكلنشمال،{\displaystyle n\in \mathbb {N} ,}يُعطي المحدد خريطة منن×ن{\displaystyle n\times n}المصفوفات على الأعداد الحقيقية إلى الأعداد الحقيقية:م(ن،R)R.{\displaystyle \mathrm {M} (n,\mathbb {R} )\to \mathbb {R} .}يؤدي الاقتصار على المصفوفات القابلة للعكس إلى الحصول على خريطة من المجموعة الخطية العامة إلى الأعداد الحقيقية غير الصفرية:جيل(ن،R)R×.{\displaystyle \mathrm {GL} (n,\mathbb {R} )\to \mathbb {R} ^{\times }.}بتقييد المصفوفات ذات المحدد الموجب نحصل على الخريطةGL+(ن،R)R>0{\displaystyle \operatorname {GL} ^{+}(n,\mathbb {R} )\to \mathbb {R} _{>0}}تفسير الصورة على أنها مجموعة خارج القسمة بواسطة المجموعة الفرعية الطبيعيةSL(ن،R)GL+(ن،R)،{\displaystyle \operatorname {SL} (n,\mathbb {R} )\triangleleft \operatorname {GL} ^{+}(n,\mathbb {R} ),}تُسمى المجموعة الخطية الخاصة ، وتعبر عن الأعداد الحقيقية الموجبة كمجموعة لي .

مقياس النسبة

من بين مستويات القياس ، يوفر مقياس النسبة أدق التفاصيل. تأخذ دالة القسمة القيمة واحد عندما يتساوى البسط والمقام . تُقارن النسب الأخرى بالواحد باستخدام اللوغاريتمات، وغالبًا اللوغاريتم العشري ذو الأساس 10. ثم يُقسّم مقياس النسبة إلى رتب مقدارية تُستخدم في العلوم والتكنولوجيا، ويُعبّر عنها بوحدات قياس مختلفة .

وقد تم التعبير عن مقياس النسبة مبكراً بشكل هندسي من قبل إيدوكسوس : "لقد تم تطوير النظرية العامة للنسبة لإيدوكسوس ... باللغة الهندسية ، وهي مكافئة لنظرية الأعداد الحقيقية الموجبة." [ 2 ]

المقياس اللوغاريتمي

لو[أ،ب]R>0{\displaystyle [a,b]\subseteq \mathbb {R} _{>0}}إذا كانت فترة زمنية ،μ([أ،ب])=سجل(ب/أ)=سجلب-سجلأ{\displaystyle \mu ([a,b])=\log(b/a)=\log b-\log a}يحدد مقياسًا على مجموعات فرعية معينة منR>0،{\displaystyle \mathbb {R} _{>0},}وهو ما يُقابل سحب مقياس ليبيغ المعتاد على الأعداد الحقيقية تحت اللوغاريتم: إنه الطول على المقياس اللوغاريتمي . في الواقع، إنه مقياس ثابت بالنسبة للضرب.[أ،ب][أz،بz]{\displaystyle [a,b]\to [az,bz]}بواسطةzR>0،{\displaystyle z\in \mathbb {R} _{>0},}تمامًا كما أن مقياس ليبيغ ثابت تحت الجمع. في سياق المجموعات الطوبولوجية، يُعد هذا المقياس مثالًا على مقياس هار .

تتجلى فائدة هذا المقياس في استخدامه لوصف سطوع النجوم ومستويات الضوضاء بالديسيبل ، بالإضافة إلى تطبيقات أخرى للمقياس اللوغاريتمي . ولأغراض المعيار الدولي ISO 80000-3 ، يُشار إلى الكميات غير البعدية باسم " المستويات" .

التطبيقات

تُستخدم الأعداد الحقيقية غير السالبة كصورة للمقاييس والمعايير والقياسات في الرياضيات .

بما في ذلك الصفر، المجموعةR0{\displaystyle \mathbb {R} _{\geq 0}}يمتلك بنية شبه حلقة (حيث يمثل الصفر العنصر المحايد الجمعي )، تُعرف باسم شبه حلقة الاحتمالات ؛ وأخذ اللوغاريتمات (مع اختيار أساس يعطي وحدة لوغاريتمية ) يعطي تماثلاً مع شبه حلقة اللوغاريتمات (حيث يمثل الصفر ).-{\displaystyle -\infty }ووحداتها (الأعداد المحدودة، باستثناء-{\displaystyle -\infty }) تتوافق مع الأعداد الحقيقية الموجبة.

مربع

يتركسؤال=R>0×R>0،{\displaystyle Q=\mathbb {R} _{>0}\times \mathbb {R} _{>0},}الربع الأول من المستوى الديكارتي. وينقسم هذا الربع نفسه إلى أربعة أجزاء بواسطة الخطل={(x،y):x=y}{\displaystyle L=\{(x,y):x=y\}}والقطع الزائد القياسيح={(x،y):xy=1}.{\displaystyle H=\{(x,y):xy=1\}.}

اللح{\displaystyle L\cup H}يشكل رمحًا ثلاثي الشعب بينمالح=(1،1){\displaystyle L\cap H=(1,1)}هي النقطة المركزية. وهي العنصر المحايد لمجموعتين من المعامل الواحد تتقاطعان هناك: {{(هـأ، هـأ):أR}،×} على ل و {{(هـأ، هـ-أ):أR}،×} على ح.{\displaystyle \{\left\{\left(e^{a},\ e^{a}\right):a\in R\right\},\times \}{\text{ on }}L\quad {\text{ and }}\quad \{\left\{\left(e^{a},\ e^{-a}\right):a\in R\right\},\times \}{\text{ on }}H.}

منذR>0{\displaystyle \mathbb {R} _{>0}}هي مجموعة ،سؤال{\displaystyle Q}هو ناتج مباشر للمجموعات . تُحدد المجموعات الفرعية ذات المعامل الواحد L و H في Q النشاط في الناتج، ول×ح{\displaystyle L\times H}هو قرار بشأن أنواع العمل الجماعي.

تزخر مجالات الأعمال والعلوم بالنسب، وأي تغيير فيها يستدعي الانتباه. تشير الدراسة إلى الإحداثيات الزائدية في Q. الحركة عكس المحور L تدل على تغير في المتوسط ​​الهندسي.xy،{\displaystyle {\sqrt {xy}},}بينما يشير التغيير على طول H إلى زاوية زائدية جديدة .

انظر أيضاً

مراجع

  1. "عدد موجب في nLab" . ncatlab.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 أغسطس 2020 .
  2. ^ EJ Dijksterhuis (1961) ميكنة الصورة العالمية ، الصفحة 51، عبر أرشيف الإنترنت

فهرس