数系
数系的逻辑
编辑自然数
编辑皮亚诺〔Giuseppe Peano〕替自然数建立以下的定义：
- 自然数中有0。
- 每一个自然数都必须有下一个自然数，并以S(a)表示。
- 自然数0前没有自然数。
- 不同的自然数的下一个自然数都不同，即a=b即代表S(a)=S(b)，相反亦成立。
- 若一个特性0拥有，而往后的自然数都拥有，这特性则视为自然数拥有。
根据皮亚诺公理这五个定义，所有自然数的特性皆可推断。而数一则以1=S(0)表示。
数系皆拥有等价关系，即：
- 自反性：
- 对称性：
- 传递性：
定义下自然数可进行运算，以下为加法的定义：
- a + 0 = a
- a + S(b) = S(a + b)
〔这暗示S(a) = S(a + 0) = a + S(0) = a + 1，所以以下S(x)皆会写成x + 1〕
以下为乘法的定义：
- a × 0 = 0
- a × (b + 1) = a × b + a
〔a × b亦可写成a ‧ b或是ab〕
以下为指数的定义：
- a0 = 1
- ab + 1 = ab × a
〔ab亦会写成a ^ b或是a ** b，特别是当上标不可使用的时候〕
整数
编辑自然数可以以下方式扩展成整数，每一个非零的自然数a，就会出现一个整数-a，而它不是一个自然数。特别情形-0则定义为自然数0。后续函数亦可以S(-a) = - S(a - 1)的法则扩展至整数。
加法将以以下方法定义：
- 若a及b皆自然数，则-a + -b = -(a + b)。
- 若a为整数，则a + 0 = a。
- 若b为一非零整数，则a + b = (a - 1) + S(b)。
减法定义与加法相同，即a - b = a + - b。
乘法定义与自然数定义相同，但加入负负得正，负正得负的理念：
- 若a及b皆自然数，则a × -b = -a × b = -(ab)
- 若a及b皆自然数，则-a × -b = a × b = ab
有理数是整数（正整数、0、负整数）和分数的统称，是整数和分数的集合。
由于任何一个整数或分数都可以化为十进制循环小数，反之，每一个十进制循环小数也能化为整数或分数，因此，有理数也可以定义为十进制循环小数。
在实数范围内有理数和无理数都有无穷多个，两者似乎是“同样多”的。但从高等数学里的“测度论”的角度来理解的话，无理数的测度要大于有理数的测度，所以无理数要比有理数“多一些”。如：根据测度论，在闭区间[0,1]内，有理数的测度为0，而无理数的测度为1。所以，在闭区间[0,1]内，无理数的个数要“远多于”有理数的个数。
无理数,也称为无限不循环小数,不能写作两整数之比。四种常见的无理数有无限不循环小数、含有π的数、开方开不尽的数、某些三角函数值。
判断一个数是不是无理数，关键就看它能不能写出无限不循环小数。
常见的无理数类型有如下几种。
1.无限不循环小数：如圆周率π、自然对数的底数e等。 2.根式中开方开不尽的数：如2的平方根、5的立方根、7的四次方根等。
【注】
- 两个有理数的和、差、积、商（除数不为0）仍是有理数。
- 两个无理数的和、差、积、商可以是有理数，也可以是无理数。
- * # （1）无理数的和、差、积、商为有理数：如e+(1-e)、e-e、“根号2”的平方、e/e等。
- * # （2）无理数的和、差、积、商为无理数：π+e、π-e、πxe，π/e。
若某复数a+bi中的b若等于0,此复数就为实数。
若某复数a+bi中的b不等于0,就为虚数。 此外，若a+bi中的a等于0,就为纯虚数。