|
Начнем с начала …, начнем с нуля
Содержание
Введение
Актуальность нуля
Неуловимый нуль
Нуль как число
Сложение
Вычитание
Умножение
Деление
Возведение в степень
Извлечение корня
Нахождение логарифма
Нулевая функция
Нахождение производной (дифференцирование)
Интегрирование
Философский образ
Нуль – зеркало
Сингулярный нуль
Пространство и антипространство
Образы-объекты и образы-процессы трехмерного пространства
Преобразования в многомерном пространстве
Нуль – архиватор пространства
Заключение
Выводы и систематизация
Размышления об образе нуля
Нуль – как зеркало: взаимодействуя со всеми, никогда не показывает себя
Наблюдение автора
Примечание:
«взаимодействует со всеми», т.е. с числами и иными математическими понятиями,
по-особому проявляя себя с бесконечностью, единицей, числом e и минус единицей
Большинство отраслей науки и техники предполагает знание предельных значений параметров. Математический аппарат в этой части опирается и на соотношения нуля с другими предельными значениями, что диктует необходимость систематизации его проявлений.
Настоящей роли нуля математики не знали долго.
Более того, история не располагает достоверными данными, где и когда он появился впервые.
Нуль, возможно, является индийским изобретением, математики которого работали над введением нуля в свою систему счисления на протяжении 500 лет, начиная с Брахмагупты в VII веке.
Считают [1, с. 109], что «изобретение девяти первых цифр (в десятичной позиционной системе счисления – добавлено В.Ш.) с точки зрения науки является второстепенным фактом при соотнесении с изобретением нуля».
Главная задача состояла в подчинении нуля основным арифметическим операциям. Впрочем, эта задача является актуальной, но во многом нерешенной и поныне, особенно в алгебраических действиях.
Как констатируют Дж. Дж. О’Коннор и Е.Ф. Робертсон в «Истории нуля» «Ноль таинственно появлялся, только чтобы исчезнуть вновь, кажется, как будто все математики, которые вели его поиски, все же не осознавали его фундаментальную важность, даже если и чувствовали ее».
Нуль по сравнению со всеми числами в своем проявлении ведет себя необычно, неочевидно и даже парадоксально. При этом в предельных отношениях он часто связан с единицей и бесконечностью, а также с числом е и минус единицей.
Некоторые числовые соотношения с использованием нуля, не нарушающие строгих доказательств, приняты математиками в качестве аксиом. Поэтому нуль занимает особое место в аксиоматическом способе поиска и определения значений, особенно экстремальных, в отображении действительности и выражении мнимого.
Однако формул с участием нуля в предельных отношениях весьма немного. При этом не должно быть, чтобы такой важности число, как нуль, было лишено многих стандартных математических действий над числами, среди которых арифметические (сложение, вычитание, умножение и деление) и алгебраические (возведение в степень, извлечение корня и нахождение логарифма).
Частично восполним данный пробел, по-иному взглянув на правила и аксиомы, например, запрещающие деление на нуль, а также на соотношения, признанные неопределенностями вида с целью раскрытия некоторых из них, отчасти нестрого.
Именно нестрогого раскрытия, поскольку, согласно Википедии, «раскрытие неопределенностей — это методы вычисления пределов функций, заданных формулами, которые в результате формальной подстановки в них предельных значений аргумента теряют смысл, то есть переходят в выражения …, по которым невозможно судить о том, существуют или нет искомые пределы, не говоря уже о нахождении их значений, если они существуют».
Ранее известные формулы (как теоремы, так и аксиомы), а также рассмотренные, вероятно, впервые, изложим системно.
Принято считать, что существуют два способа использования нуля:
– нуль – индикатор пустого места в разрядной системе счисления. Так, при записи числа 2010 нуль используется для того, чтобы 2 и 1 стояли в нужных разрядах;
– нуль используется как число само по себе.
Но нуль также следует воспринимать и как функцию (нулевую функцию).
Более того, нуль целесообразно воспринимать и как образ, особенно в философской системе взглядов, с философской точки зрения, как знак.
При этом в каждом из случаев существуют различные аспекты его проявлений: концепция, понятие, наименование.