小学数学基础
贺州学院-小学同学聚会感言
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第1章数与运算
1.1 数与运算概述
1.1.1数的产生
<1)分类
分类,就是根据事物的特点进行归类,把具有相应共同特征和属性的
事物放在一起,便于研究和
讨论。
<2)比较
比较,就是对两种或两种以上的同类事物辨别异同,便
于更好地认识
同类事物,常将事物按照大小、多少、高矮、长短、轻重等进行比较。
b5E2R
GbCAP
<3)多少
多少,就是对同类事物在数量上进行比较,考察它们在数量上的差
异。
<4)数数
数数,就是采用实物一一对应或口头念叨或心中默念等方式查点数
目,逐个说出数目,这是对事物的数量进行比较精确的界定。p1EanqFDPw
<5)替代
替代,就是用具体事物<比如石子、小木棍等),一一一对应的形式替<
br>代要记录的物体,表述物体的数量。
<6)计数
计数,就是用语言、符号、文字等将数数的结果记录下来,便于日后
使用。
1.1.2运算与数
1
????
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在自然数范围
内,加法与乘法可以畅通无阻地进行,而减法与除法则
不行。为了小数减大数的运算,就需要引进新的数
——负数。同样,当两
个数相除时,商不是自然数,想要表示运算的结果,就需要引进新的数—
—分数。因此,新数往往由运算的需要而产生。DXDiTa9E3d
1.2
自然数
1.2.1自然数的产生
自然数两重属性:
一是基数属性,表示一个集合一共有几个元素,即表示元素的总个
数。
二是
序数属性,当集合中的元素按一定的顺序排列时,表示某个元素
的顺序,在第几个位置上。
1.2.2自然数的基数理论
自然数的基数定义是建立在集合论的基础上。表示集合
中元素个数的
数叫做基数。有限集合的基数叫做自然数。
,,3个人组成的集合,都
认为它们是等价地构成
一类,它们具有相同的基数,用自然数3表示这个基数。
设与分别表示集合与的基数。
若与能够建立一一对应,则;
;
。
若与的真子集能够建立一一对应,则
若的真子集与
能够建立一一对应,则
1.2.3自然数的序数理论
2
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1889年,意大利数学家皮亚诺
称为自然数的序数理论,或称为自然数的皮亚诺公理。RTCrpUDGiT
一个集合的元素间有一种基本的关系——后续<用表示),并满足
下列四条公理:
<1)
<2)任何
,对任意,;
<即);
,有唯一的后续
<3)除1以外的任何元素,只能是一个元素的后续<即
);
<4)若,且①,②,那么。
那么,集合的元素就叫做自然数。
皮亚诺公理完整地刻画了自然数的序列:
<1)说明了1是第一个自然数;
<2)说明了任何一个自然数的后续唯一确定;即,,…;
<3)说明了后续唯一确定前一个自然数,自然数中没有两个相等的
数;
<4)说明了自然数集合是无限集,它又被称为归纳公理,是数学归纳
法的基础。、
以皮亚诺公理为基础,可以对自然数的加法进行归纳定义:<1)设
,则
加数,
;<2)设,则。其中,和叫做
叫做它们的和。5PCzVD7HxA
3
????
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以皮亚诺公理为基础,可以对自然数的乘法进行归纳定义:<1)
设
,则;<2)设,则。其中,叫做被乘
数,叫做乘数,叫做它们的积。jLBHrnAILg
就是在的后面连续数个数,最后那个数
就是在被乘数连加次,最后的结
加法
的本质就是数数,
就是
果就是
;乘法的本质就是连加,
。xHAQX74J0
X
皮亚诺公理中的后续关系,指明了相邻自然数的大小关系。根据自然
数的加法,可
以定义任意两个自然数的大小关系。如果
,使得
。LDAYtRyKfE
1.2.4计数与读数
<1)计数
计数的发展经历了手指计数、
石子计数、结绳计数等实物计数阶段,
逐渐过渡到符号计数阶段。早期的技术方式是用一个符号表示一个
数,要
表示很多数,就需要很多符号。后来,人们使用有限的符号,按照一定的
顺序加上排列规
则来表示很多的数,这就是计数。Zzz6ZB2Ltk
计数的方法很多,目前常用的是十进
制计数法。“十进制计数法”包
括“十进位”和“位值制”两条原则。
所谓“十进位
”,就是满十进一,即相邻两个计数单位之间的进率为
十,10个一向十位进一,10个十向百位进一,
……。dvzfvkwMI1
所谓“位值制”,就是同一个数字在不同数位上表示的数值不同。
按照十进制计数法,我国是按“四位一级”给自然数命名的。
,那么称小于,记作<
br>,存在
,也称大于,记作
4
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①自然数的前
十个数给予单独的名称,即〇、一、二、三、四、五、
六、七、八、九,对应的大写为零、壹、贰、叁、
肆、伍、陆、柒、捌、
玖,对应的阿拉伯数字为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。rqyn1
4ZNXI
②按照“满十进一”的原则规定计数单位,十个一叫作十,十个十叫
作百
,十个百叫作千,十个千叫作万,十个万叫作十万,十个十万叫作百
万,十个百万叫作千万,十个千万叫
作亿,十个亿叫作十亿,,依次为百
亿、千亿、兆,……,十、百、千、万、亿的大写分别为拾、佰、仟
、
万、亿。其中,个、十、百、千为个级;万、十万、百万、千万为万级;
亿、十亿、百亿、千
亿为亿级;……EmxvxOtOco
③其他自然数的命名,由前十个数和计数单位组合而成。
级名
亿级
百十亿
千
万级
百十
个级
万
千
百
十
个
计数单…
兆
千
位
亿
亿
亿
…
万
万
万
<2)读数
按照我国传统习惯,我们这样读数:
不含0的数,从
低位到高位进行四位分级,然后从高位起,顺次读出
各级里的数和它们的级名。
含0
的数,从低位到高位进行四位分级,然后从高位起,顺次读出各
级里的数和它们的级名。每一级中间的0
只读一次,每一级末尾的0不
读。SixE2yXPq5
1.3 四则运算
1.3.1 加法
5
????
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<1)定义
有限集合的基数为,有限集合的基数为,且
集合的并集
,集合与
的基数为,那么叫作与的和,求两个数的和的运
;读作:加等于;其中与叫作加数,算
叫作加法。记作:
叫作和,“”叫作加号。6ewMyirQFL
在小学数学里,将
加法定义为把两个数<有时也指多个数)合并成一个
数的数学运算,其含义是合并和求和。加法的基本意
义是表示聚合,并由
聚合延伸出比较。kavU42VRUs
<2)运算律
加法交换律:
加法结合律:
拓展1:若干个数相加,任意交换
加数的位置,或者先把其中任意几个
加数作为一组加起来,再与其他数相加,它们的和不变。y6v3A
LoS89
拓展2:
和不变性质:若
<3)运算法则
加
法就是数数,而且是顺着数数。把几加几的结果整理成加法表或加
法口诀。笔算加法的实质是“位值原理
”。
1.3.2 减法
<1)定义
有限集合的基数为,有限集合的基数为,且
合的差集的基数定义为。
6
????
17
,则。
,集合与集
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br>在数学上,一般借助加法来定义减法。已知两个数和,求一个数
,使得与的和等于,这种运算叫作
减法。记作:;读作:
减等于;其中叫作被减数,叫作减数,叫作与的差,“-”叫作
减号。M
2ub6vSTnP
在小学数学里,将减法定义为从一个大数中去掉一个小数而剩下的数的数学运算,其基本意义是分离,并由聚合延伸出比较。0YujCfmUCw
<2)运算律
性质1:
性质2:
性质3:
差不变性质:若
<3)运算法则
减法就是倒着数数。减法有表内减法和表外减法。笔算减法的实质是
“位值原理”。
1.3.3 乘法
<1)定义
集合与集合的笛卡尔集定义为与中各取一个元素,构成有序数对
合。,有限的基数为,且
eUts8ZQVRd
一般地,自然数乘以自然数的结果
数为的集合构成的笛卡尔集的基数。
7
????
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,则。
。即从集合
,就是有序数对构成的集
。,集合与集合的差集的基数定义为
是指
基数为的集合和基
个人收集整理资料, 仅供交流学习, 勿作商业用途 我们借助加法来定义自然数的乘法。个相同加数的和叫作与的
积。就是。求两个数的积的运算叫作乘
法。记作:或
。读作:乘等于,或乘等于。其中与叫作乘数,叫作
积。“”叫作乘号,乘号有时
也用“”表示。sQsAEJkW5T
<2)运算律
交换律:
结合律:
分配律:
差不变性质:若
<3)运算法则
乘法法有表内乘法<九九乘法表)和表外乘法。
1.3.4 除法
<1)定义
在数学上,一般借助乘法来定义除法。已知两个数和,求一个数
,使得与的和等于,这种运算叫作减法。记作:;读作:
,则。
除以等于;其中叫作被除数,叫作除数,叫作与的商,“”
叫作除号
。GMsIasNXkA
如果我们把乘法定义为“连加”,那么除法则可以理解为“连减”,
这同“包含除”的意思是一致的。在小学阶段,学生初学除法时,让学生
理解平均分<也就是包
含除的思想)比较可行。TIrRGchYzg
推论一:
推论二:
<2)运算性质
8
????
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性质一:
性质二:
性质三:
商不变性质:若
<3)运算法则
,则。
除法法有表内除法和表外除法。
1.3.5 四则混合运算
在四则混合运算中,将加法和减法看作一级运算,乘法和
除法看作二
级运算,具体运算顺序如下:
在没有括号的算式中,如果为同一级运算,
则从左向右依次进行运
算;如果非同一级运算,则先算乘除,后算加减。7EqZcWLZNX
在有括号的算式中,先算括号里面的算式,再算括号外面的算式。如
果有多重括号,先算小括号
里面的算式,再算中括号里面的算式,最后算
大括号里面的算式。lzq7IGf02E
1.4整数
1.4.1 负整数
中国人在《九章算术》的“方程
”一章中,在解方程时,因涉及小数
减大数,就引入了负数。汉代数学家刘徽<约225—295),给
出了正负数
的加减法则,元代数学家朱世杰给出了正负数的乘除法则。这些成果经印
度传到阿拉
伯,再从阿拉伯传到欧洲。直到17世纪,笛卡尔创立解读几
何,负数获得了几何解释和实际意义,负数
才逐渐被人们认可并使用。
zvpgeqJ1hk
9
????
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1.4.2 整数运算
在整数范围内,加减法可以畅通无阻地进行,加法交换律和结合律成
立。
数学上规定:如果
,则。
,则;如果,则;如果
在整数范围内,借
助负整数的本质,可以将整数乘法转化为非负整数
乘法来讨论。
1.4.3
整数性质
性质1:整数构成一个环,称为整数环。
性质2:整数集是有序集。
性质1:整数集是可列集。
1.4.4 特殊整数
第一个特殊整数是1,其特殊性表现在:1是构成自然数的单
位,由它
生成其他非零自然数;1是乘法的不变元,即任何数乘以1还等于自身;
乘法有了不变
元,才有逆元<即倒数),为除法奠定基础;1既不是质数,
也不是合数;1在分数中被视为整体,常叫
作单位1;在比的问题中,1作
为基准量。NrpoJac3v1
第一个特殊整数是
0,它原来不属于自然数,1993年,《中华人民共
和国国家标准》规定:0是自然数,表示一个也没
有。其特殊性表现在:0
与空集基数相对;0是加法的不变元,即任何数加0还等于自身;有了0
才有相反数,为负数创造条件;减法更广泛;有了0,产生负整数,自然
数扩大到整数。1nowfT
G4KI
1.5分数
10
????
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1.5.1分数的定义
人们在生产、生活实际中,当均分、测量物体、除法运算等活
动中,
往往不能得到整数的结果,即这些问题不能在整数范围内解决,这时就要
引入一种新的数
—分数。分数是自然数的扩展,是有理数域中的一种重要
的数。fjnFLDa5Zo
<1)分数的“份数定义”
小学数学中,分数的定义是“把单位1平均分成若干份,
表示这样的
一份或几份的数,叫作分数。”一个物体或一些物体都可以看作一个整
体,把这个整
体平均分成的份数叫作分母,其中的一份或几份的数叫
作分子,分数写作
单位。tfnNhnE
6e5
当“平均分”物体时,学生要体验或经历把一个“整体”平均分成几
个“部分
”的过程,把所得的部分与整体之间的关系用一个数来表示,逐
步形成分数的概念。HbmVN777s
L
<2)分数的“比定义”
分数可以理解为两个自然数之比。分数可以看
作“一部分和另一部分
之比”,即两个自然数之比,用“线段模型”、“面积模型”、“集合模
型”等进行解释。V7l4jRB8Hs
<3)分数的“商定义”
分数可
以定义为:由自然数除以自然数所得的商,两个自
,读作:“分之”,表示一份的分数叫作分数
然数相除,如果能整除,其商为整数;如果不能整除,其商为分数。表示
两个自然数和相除的结果,记为
。83lcPA59W9
11
????
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这个定义体现了分数的本质,可以看出分数与除法运算的关系,
。
用“数线
模型”可以解释分数的“商定义”。分数的“数线模型”就
是用数直线上的点表示一个抽象的数—分数。
“数线模型”是数轴的雏
形,用相邻的两个自然数之间的点表示分数。mZkklkzaaP
<4)分数的“形式化定义”
形如<和都是整数,且)的数叫作分数。这个定义是从
形式
决定的,不考虑其现实意义。有上给出描述,即分数是由一个整数对
一个整数对就有唯一的
分数与之对应。AVktR43bpw
1.5.2分数的性质
<1)分数的相等于不等
定义:如果第一个分数的分子与第二个分数的分母的积等于
第二个分
数的分子与第一个分数的分母的积,那么这两个分数相等。即,有两个分
数和,如果,
则。ORjBnOwcEd
定义:如果第一个分数的分子与第二个分数的分母的积大于第二个
分
数的分子与第一个分数的分母的积,那么第一个分数大于第二个分数。
即,有两个分数和,如
果
<2)分数的基本性质
如果分数的分子和分母同时乘以<或除以)一个不等于零的数,分数的
大小不变。
;。
12
????
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,则。2MiJTy0dTT
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<3)约分和通分
约分:把一个分数的分子、
分母分别除以它们的公约数<1除外),化
为与原分数相等的分数,叫作约分。分子和分母互质的分数叫
作最简分
数。gIiSpiue7A
通分:把几个分数化成分母相同的分数,而不改
变每个分数的大小,
叫作通分。化成的相同的分母叫作这几个分母的公分母。uEh0U1Yfmh
1.5.3分数的四则运算
<1)分数的加法和减法
分数
的加法的意义和整数的加法相同,都是把两个数合并成一个数的
运算。但在计算时,分数的加法和整数的
加法、小数的加法相比难度更
大。IAg9qLsgBX
<2)分数的乘法和除法
分数乘法包括分数乘整数和分数乘分数。分数乘整数可以沿
用整数的
乘法思想,即求几个相同的分数相加的和,相当于几个同分母分数相加。
WwghWv
VhPE
但分数乘分数不能沿用整数的乘法思想,可以借助“面积模型”来理
解。
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分数除法:已知两个分数和,求一个分数,使得与的积等于
,这种运算叫作分数的除法,记作
数,是商。asfpsfpi4k
。其中是被除数,是除
1.6小数
1.6.1小数的定义
小数的一种定义:根据十进位制的位值原则,把十进分数改写成不带
分母的形式的数叫作小数。
小数的另一种定义:小数的出现标志着十进制计数法从整数扩展到了
分数,使分数与整数在
形式上获得了统一。
小数与百分数,在形式上不同于分数,但是,它们都是从分数中分离出来的。分数中分离出十进分数,将其改写成不带分母的形式的数就是小
数。ooeyYZTjj1
将十进分数改写成不带分母的形式的数只能是一些有限小数,既不包
括无限循环小数
,也不包括无限不循环小数。
下面给出一个比较完整的小数定义。
引理:
设是整数,且
<1)根据十进位制的位值原则,将和
其中是非负整数,是整数,且
,则
级数
记作
,则称
是收敛的。
。
14
????
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为非负有限小数。其中小圆点“.”叫作小数点。当、
为
零时,为负有限小数。BkeGuInkxI
不全
<2)根据十进位制的位值原则,
将和
。其中是非负整数,
则称
、
PgdO0sRlMo
非负无限小数和负无限小数统称为无限小数。
<3)有限小数和无限小数统称为小数。
是整数,且
记作
,
为非负无限小数。其中小圆点“.”叫作小数点。当
不全为零时,为负无限小数。
<4)小数
中小数点左边的部分叫作小数的整数部分,小数中小数点右
边的部分叫作小数的小数部分。整数部分为零
的小数叫作纯小数,整数部
分不为零的小数叫作带小数。3cdXwckm15
1.6.2小数的性质和大小比较
<1)小数的性质
第3章比例与方程
3.1 比与比例
3.1.1比
<
br>比的知识在生活中应用广泛,小学数学中的比例尺、按比例分配是比
的概念的应用,比例的学习也
需要比的知识作为基础。h8c52WOngM
小学数学中,两个数与相除,叫作与的比,记
作。其
中,叫作比的前项,叫作比的后项,“”是比号。
15
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可以表示成除法算式的形式,也可以表示成分数的形式。
比具有次序性,即比的前项与后项是有顺序的,如和是不同的,它们
互为倒数。比的前项除以比的后项,
最终结果是一个数值,这个数值就是
比值。比的基本性质是:v4bdyGious
比的前项和后项同时乘以或处以同一个数<0除外),比值不变。
3.1.2比例
表示两个比相等的式子叫作比例,即如。组成比例的四个数
是比例的项,和是比例的外项,和是比例的内项。
比例的基本性质:在比例里,两个外项的乘积等于两个内项的乘积。
即若,则。
,则
,则
。
,。
反比定理:若
更比定理:若
3.1.3正比例与反比例
两种相关联
的量,一种量变化,另一种量也随着变化,如果这两种量
中相对应的两个数的比值<也就是商)一定,这
两种量就叫作成正比例的
量,它们的关系叫作正比例关系。如果用字母和表示两种相关联的
量,
用表示它们的商<一定),正比例关系可以用下面的关系表示:
。J0bm4qMpJ9
如果这两种量中相对应的两个数的乘积一定,这两种量就叫作成反比
例的量,它们的关系叫作反比例
关系。如果用字母和表示两种相关联
的量,用表示它们的乘积<一定),反比例关系可以用下面的关系表
示:
。XVauA9grYP
16
????
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3.1.2黄金分割比
1. 定义
把任一线段分割成两段<可以
有两个分割点),使得大段全段=小段
大段,这样的分割叫作黄金分割,这样的比值叫作黄金比。bR9
C6TJscw
2. 计算黄金比
假如设全段长为1,不妨设黄金比为,则大段=,小段=
故有
其正根
3.
黄金分割尺规作图
3.2函数
3.2.1常量与变量
比的知识在生活中应用广泛,小学数学
。
,即,解得
。
。
申明:
所有资料为本人收集整理,仅限个人学习使用,勿做商业用途。
17
????
17