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교육

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함수와 무한 Function and infinity 무한, 끝이 없다는 말을 많이 들어봤을 것이다. 기호로는 뫼비우스 띠 닮은 ∞ 이런 식으로 표기한다. 숫자 8을 90도로 기울인 모양이다. 무한의 표기는 어떻게 했다고해도 무한의 의미는 알기 힘들다. 가장 알기 좋은 방법은 집합과의 관계를 이용해서 표현이 아닐까 한다. 집합이란게 딴 거 없다. A={ a, b, c } 이런 걸 집합이라고 한다. a, b, c를 모은 집합이 A라는 뜻이다. 조금 더 발전된 형태로 문자와 그 특징을 표현해서 집합을 나타낼 수 있다. N={ x ㅣ x는 자연수 } x는 자연수인 집합 N 이렇게 말이다. N={1,2,...} 이렇게 표현할 필요가 없으니 조금 낫다고 볼 수 있다. 특징을 표현하려면, 참과 거짓이 분명히 드러나게 해야할 것이다. 그래야지 집합에 들어갈 수 있는 지..
무리수, 실수 그리고 더 큰 체계 Irrational number, real number and the greater system 이전 포스트에서 거듭제곱에 대해 얘기했다. 여기서 a^(x/y)가 유리수일지에 의문만 던지고 갔는데, 여기에 대해 알아보자. 우선 a,x,y가 자연수일 때부터 생각해보자. 임의의 자연수에 대해서 소수의 조합으로 나타낼 수 있다고 앞에서 얘기했었다. N=(p(1)^(n(1))*...*(p(m)^(n(m))) p(i) (i는 1에서 m까지의 자연수) 는 소수 n(i)는 자연수 N^k = (p(1)^(k*n(1)))*...*(p(m)^(k*n(m))) (k는 1이 아닌 자연수) 자연수의 k제곱은 소수(prime number)의 k배수 제곱의 곱으로 이루어져 있다. 그럼 소수 p를 보자 p=(p^(1/k))^k (k은 자연수) 로 나타낼 수 있다. p^(1/k)=a/b (a,b는 서로소)라고 가정해보자. 유리수..
약수, 배수 그리고 소수 Divisor, multiple and prime number 이전 포스트에서 나눗셈에 대해 알아보았다. 사실 곱셈의 역연산으로써 정수에서 유리수로 이끄는 나눗셈이긴 하지만 말이다. 자연수 N에 대해, N=nq+r (0=< r < n) n,q,r은 자연수 으로 표현할 수 있을 것이다. 이 때 표현을 N을 n으로 나눌 때, 몫은 q이고, 나머지는 r이라고 한다. N/n = q + r/n 으로도 나타낼 수 있을 것이다. 여기서 r=0 이면, N/n=q로 자연수가 될 것이다. 그러면, N은 n으로 나눠 떨어진다고 표현할 수 있다. N=abcd 로 표현할 수 있다고 하자. 각 문자는 전부 자연수이다. 그러면, N은 a,b,c,d 각 문자에 대해 나눠떨어진다고 할 수 있고, a,b,c,d 는 N의 약수라고 할 수 있다. N은 각 문자들의 배수라고 할 수 있다. M=bcdf ..
거듭제곱 Exponentiation 같은 수를 여러번 더했을 때, 곱셈을 쓰지 않았는가? 같은 수를 여러번 곱하면 어떻게 표현할 것인가? 이 때 거듭 제곱을 쓸 것이다. 규칙은 일단, 유리수 a, 자연수 n에 대해 1. a^1=a (한 번 곱했으니 자기 자신이 되는건 당연하다.) 2. a^n'=(a^n)*a (*를 곱셈 기호로 쓰겠다.) 여기에서 확장을 해보자. a^0'=a^1=(a^0)*a=a 1*a=a 이므로, a^0=1 이어야 한다. 여기에서 더 확장하면, a^0=(a^(-1))*a=1 a^(-1)=1/a 가 된다. a^(-k)=1/(a^k)라고하자 a^(-k)=(a^(-k'))*a 1/(a^k)=(a^(-k'))*a (1/(a^k)*(1/a)=(a^(-k')) 1/((a^k)*a)=(a^(-k')) 1/(a^k')=a^(-k') 모..
나눗셈과 유리수 Division and rational number 덧셈의 소거에 대해서도 했으니, 곱셈의 소거에 대해서도 충분히 논할 수 있을 것이다. 0이 아닌 정수 r에 대해 pr=qr => p=q 이러한데, 이걸 표시할 형식이 있으면 좋을 것 같다. 곱셈의 소거를 나눗셈이라하고 형식은 p=pr/r 또는 pr ÷ r 0이 아닌 정수에서 저렇게 소거를 할 수 있는데, 임의의 정수 p, q에 대해서, p/q 의 값이 정수가 되느냐를 생각해 봐야 할 것이다. 우선 자연수에 대해 생각해보자. n+d=m (세 문자 다 자연수) 그러면, n
정수의 덧셈과 곱셈 Addition and multiplication about integer 이전 포스트에서 '-' 기호와 뺄셈, 정수에 대해 얘기했고, 덧셈의 성질과 '-' 기호를 이용해 임의의 자연수 n에 대해, 0과 S(n)의 순서를 확장시킬 수 있는지 보았다. 이전 포스트에서도 언급했듯이 정수가 자연수를 포함하는 집합이고, 자연수와 일관된 구조의 순서이면, 임의의 정수 x에 대해서 ...x=y x+1=x'=y+1=y' 이니까 공리 8번에 의해 x=y 임의의 정수 k에 대해, x+k=y+k => x=y 일 때, x+k'=y+k' = x+(k+1)=y+(k+1) =(x+k)+1=(y+k)+1=> x+k=y+k => x=y 위 정리가 성립됨을 알 수 있다. 자연수 규칙에 정수를 넣었을 때 결합법칙, 교환법칙, 소거법칙이 정수에서도 성립됨을 보였으므로, 임의의 정수 x,y에 대해서 1. 임의의 ..
뺄셈과 정수 Subtraction and integer 이전 포스트에서 자연수에 크기에 대해 알아보았다. a,b가 자연수일 때, a>b 일 때, a=b+k, k는 자연수 이런 식으로 성립이 된다. a=b+k=k+b 인데, a라는 수에서 b를 소거하면, k가 될 것인데, 소거 법칙을 형식화 하는 방법에서 고안된 것이 '-' 기호를 통한 방법이지 않을까 싶다. 이 기호에 대한 얘기는 수학에서 정식적으로 정하는 것과는 다를 수 있는 개인 생각으로 하는 것이므로 그냥 재미삼아 읽어보면 되겠다. (k+b)-b=k 로 표현하면, k+b에서 b를 소거하면 k가 남는다는 얘기를 형식적으로 표현한 것이 아니겠는가? k+b=a 이므로, a-b=k 가 될 것이다. 즉, a>b일 때, a-b의 결과는 자연수가 된다는 얘기이다. 이를 '-' 연산의 규칙으로 만들 수 있을 것이다. ..
자연수 사이에서의 크기 Magnitude between natural numbers 살면서 비교할 일이 많다. 비교할 때 기준은 통상적으로 갯수나 크기일 것이다. 그게 가장 명확한 기준이니까 말이다. 셀 수 있는 것은 갯수 비교를 많이 할텐데, 갯수에 쓰이는 게 자연수 아닌가? 자연수의 크기를 비교하겠다. 임의의 자연수 d가 있을 때, m+d=n 이면, m