1.1 Núll og jákvæðar heiltölur – Fornám í stærðfræði, 2. útgáfa (IS) | Námsgögn
11 Núll og jákvæðar heiltölur
1.1 Núll og jákvæðar heiltölur
1.1 Núll og jákvæðar heiltölur
Námsmarkmið
Í lok þessa hluta eigið þið að geta:
Borið kennsl á talningartölur, núll og jákvæðar heiltölur
Sýnt núll og jákvæðar heiltölur með líkönum
Greint sætisgildi tölustafs
Notað sætisgildi til að lesa núll og jákvæðar heiltölur
Notað sætisgildi til að skrifa núll og jákvæðar heiltölur
Námundað núll og jákvæðar heiltölur
Að bera kennsl á talningartölur, núll og jákvæðar heiltölur
Að læra algebru svipar til þess að læra tungumál. Fyrst tileinkið þið ykkur grunnorðaforða og bætið síðan við hann jafnt og þétt. Þið þurfið að æfa ykkur reglulega þar til orðaforðinn verður ykkur tamur. Því meira sem þið notið hann, þeim mun kunnuglegri verður hann.
Í algebru eru tölur og tákn notuð til að tákna orð og hugmyndir. Skoðum tölurnar fyrst. Einföldustu tölurnar sem notaðar eru í algebru eru þær sem við teljum hluti með: og svo framvegis. Þær nefnast talningartölur. Táknið „…“ nefnist úrfellingarpunktar og sýnir hér „og svo framvegis“, það er að mynstrið heldur endalaust áfram. Talningartölur nefnast einnig náttúrlegar tölur.
Talningartölur, núll og jákvæðar heiltölur má sýna á talnalínu eins og á mynd 1.2.
Mynd 1.2. Tölurnar á talnalínunni stækka frá vinstri til hægri og minnka frá hægri til vinstri.
Punkturinn sem er merktur nefnist upphafspunktur. Punktarnir hægra megin við eru með jöfnu millibili og merktir talningartölunum. Þegar tala er pöruð við punkt nefnist hún hnit punktsins.
Uppgötvun tölunnar núll var stórt skref í sögu stærðfræðinnar. Þegar núlli er bætt við talningartölurnar fæst nýtt talnamengi: núll og jákvæðar heiltölur.
Við létum staðar numið við þegar fyrstu talningartölurnar og núll og jákvæðar heiltölur voru taldar upp. Hægt hefði verið að skrifa fleiri tölur ef þess hefði þurft til að skýra mynstrin.
Dæmi 1.1
Hverjar af eftirfarandi tölum eru ⓐ talningartölur? ⓑ núll eða jákvæðar heiltölur?
0,14,3,5.2,15,105
Lausn
ⓐ Talningartölurnar byrja á svo er ekki talningartala. Tölurnar eru allar talningartölur.
ⓑ Núll og jákvæðar heiltölur eru talningartölurnar ásamt Tölurnar eru núll eða jákvæðar heiltölur.
Tölurnar og eru hvorki talningartölur né núll eða jákvæðar heiltölur. Fjallað verður um þessar tölur síðar.
Að sýna núll og jákvæðar heiltölur með líkönum
Talnakerfið okkar nefnist sætiskerfi því að gildi tölustafs ræðst af stöðu hans, eða sæti, í tölu. Talan hefur annað gildi en talan Þótt sömu tölustafir séu notaðir er gildi talnanna ólíkt vegna þess að og
Peningar gefa kunnuglegt líkan af sætisgildi. Gerum ráð fyrir að í veski séu þrír seðlar, sjö seðlar og fjórir seðlar. Upphæðirnar eru teknar saman á mynd 1.3. Hve miklir peningar eru í veskinu?
Finnið heildarverðmæti hverrar seðlategundar og leggið síðan saman til að finna heildarupphæðina. Í veskinu eru
Tugakerfiskubbar eru önnur leið til að sýna sætisgildi með líkani, eins og á mynd 1.4. Kubbarnir geta táknað hundruð, tugi og einingar. Takið eftir að tugstöng er gerð úr einingarkubbum og hundraðaflötur úr tugstöngum, eða einingarkubbum.
Mynd 1.5. Við notum sætisgildisrithátt til að sýna gildi tölunnar
Tölustafur
Sætisgildi
Tala
Gildi
Heildargildi
1 1
hundruð
1 1
1 0 0 100
1 0 0 100
3 3
tugir
3 3
1 0 10
3 0 30
8 8
einingar
8 8
1 1
+ 8 + 8
S u m = 1 3 8 Summa = 138
Dæmi 1.2
Notið sætisgildisrithátt til að finna gildi tölunnar sem -kubbar sýna.
Lausn
Hundraðafletirnir eru og tákna því
Tugstöngin er og táknar því
Einingarkubbarnir eru og tákna því
Tölustafur
Sætisgildi
Tala
Gildi
Heildargildi
2 2
hundruð
2 2
1 0 0 100
2 0 0 200
1 1
tugir
1 1
1 0 10
1 0 10
5 5
einingar
5 5
1 1
+ 5
2 1 5 215
Kubbar í -kerfi sýna töluna
Að greina sætisgildi tölustafs
Með -kubbum sáum við að hvert sæti í tölu hefur sérstakt gildi. Sætisgildistafla er gagnleg leið til að taka þessar upplýsingar saman. Sætisgildunum er skipt í þriggja stafa hópa sem nefnast talnaflokkar. Talnaflokkarnir eru einingar, þúsundir, milljónir, milljarðar og billjónir og svo framvegis. Í ritaðri tölu skilja kommur talnaflokkana að.
Líkt og í -kubbum, þar sem gildi tugstangar er tífalt gildi einingarkubbs og gildi hundraðaflatar tífalt gildi tugstangar, er gildi hvers sætis í sætisgildistöflu tífalt gildi sætisins hægra megin við það.
Mynd 1.6 sýnir hvernig talan er sett í sætisgildistöflu.
Tölustafurinn er í milljónasætinu. Gildi hans er
Tölustafurinn er í hundruð þúsunda sætinu. Gildi hans er
Tölustafurinn er í tugþúsundasætinu. Gildi hans er
Tölustafurinn er í þúsundasætinu. Gildi hans er
Tölustafurinn er í hundraðasætinu. Gildi hans er
Tölustafurinn er í tugasætinu. Gildi hans er
Tölustafurinn er í einingasætinu. Gildi hans er
Dæmi 1.3
Í tölunni skuluð þið finna sætisgildi hvers eftirfarandi tölustafs:
ⓐ 7
ⓑ 0
ⓒ 1
ⓓ 6
ⓔ 3
Lausn
Setjið töluna í sætisgildistöflu og byrjið hægra megin.
ⓐ Tölustafurinn er í þúsundasætinu.
ⓑ Tölustafurinn er í tugþúsundasætinu.
ⓒ Tölustafurinn er í tugasætinu.
ⓓ Tölustafurinn er í tugmilljónasætinu.
ⓔ Tölustafurinn er í milljónasætinu.
Að nota sætisgildi til að lesa núll og jákvæðar heiltölur
Þegar þið skrifið ávísun skrifið þið upphæðina bæði með orðum og tölustöfum. Til að rita tölu með orðum skuluð þið lesa töluna í hverjum talnaflokki og bæta síðan heiti flokksins við. Byrjið á tölustafnum lengst til vinstri, sem hefur hæsta sætisgildið. Kommur skilja talnaflokkana að, svo þar sem komma er í tölunni er höfð komma milli orðanna. Heiti einingaflokksins, sem hefur lægsta sætisgildið, er ekki skrifað.
Talan er því skrifuð þrjátíu og sjö milljónir, fimm hundruð og nítján þúsund, tvö hundruð fjörutíu og átta.
Takið eftir að orðið og er notað innan talnaflokks þegar það á við, en ekki til að tengja talnaflokkana saman.
Dæmi 1.4
Lesið töluna með orðum.
Lausn
Byrjið á tölustafnum lengst til vinstri, 8. Hann er í billjónasætinu.
átta billjónir
Næsti talnaflokkur til hægri er milljarðaflokkurinn.
eitt hundrað sextíu og fimm milljarðar
Næsti talnaflokkur til hægri er milljónaflokkurinn.
fjögur hundruð þrjátíu og tvær milljónir
Næsti talnaflokkur til hægri er þúsundaflokkurinn.
níutíu og átta þúsund
Talnaflokkurinn lengst til hægri sýnir einingarnar.
sjö hundruð og tíu
Þegar orðin eru sett saman skrifum við sem átta billjónir, eitt hundrað sextíu og fimm milljarðar, fjögur hundruð þrjátíu og tvær milljónir, níutíu og átta þúsund, sjö hundruð og tíu.
Dæmi 1.5
Nemandi kannaði fjölda farsímanotenda í Bandaríkjunum í einum mánuði árið og komst að því að þeir voru Lesið töluna með orðum.
Lausn
Greinið talnaflokka tölunnar.
Lesið töluna í hverjum talnaflokki og bætið heiti flokksins við. Setjið inn kommur til að aðgreina flokkana.
Milljónaflokkur: þrjú hundruð tuttugu og sjö milljónir
Þúsundaflokkur: fimm hundruð sjötíu og sjö þúsund
Einingaflokkur: fimm hundruð tuttugu og níu
Fjöldi farsímanotenda í Bandaríkjunum í apríl var því þrjú hundruð tuttugu og sjö milljónir, fimm hundruð sjötíu og sjö þúsund, fimm hundruð tuttugu og níu.
Að nota sætisgildi til að skrifa núll og jákvæðar heiltölur
Nú snúum við ferlinu við og skrifum tölu sem gefin er með orðum með tölustöfum.
Dæmi 1.6
Skrifið eftirfarandi tölur með tölustöfum.
ⓐ fimmtíu og þrjár milljónir, fjögur hundruð og eitt þúsund, sjö hundruð fjörutíu og tvö
ⓑ níu milljarðar, tvö hundruð fjörutíu og sex milljónir, sjötíu og þrjú þúsund, eitt hundrað áttatíu og níu
Lausn
ⓐ Finnið orðin sem gefa talnaflokkana til kynna.
Allir talnaflokkar nema sá fyrsti verða að hafa þrjú sæti. Teiknið þrjú auð sæti fyrir hvern flokk og aðgreinið flokkana með kommum.
Skrifið síðan tölustafina í hvern talnaflokk.
Setjið tölurnar saman ásamt kommunum. Talan er
ⓑ Finnið orðin sem gefa talnaflokkana til kynna.
Allir talnaflokkar nema sá fyrsti verða að hafa þrjú sæti. Teiknið þrjú auð sæti fyrir hvern flokk og aðgreinið flokkana með kommum.
Skrifið síðan tölustafina í hvern talnaflokk.
Talan er
Takið eftir að í lið ⓑ þurfti núll sem staðgengil í hundraðþúsundasætinu. Munið að skrifa núll þar sem þeirra er þörf svo allir talnaflokkar nema hugsanlega sá fyrsti hafi þrjú sæti.
Dæmi 1.7
Fjárhagsáætlun fylkis nam um milljörðum. Skrifið upphæðina á staðalformi.
Lausn
Greinið talnaflokkana. Hér eru aðeins gefnir tveir tölustafir og þeir eru í milljarðaflokknum. Skrifið núll í alla aðra talnaflokka til að rita töluna í heild.
Fjárhagsáætlunin nam því um
Að námunda núll og jákvæðar heiltölur
Árið greindi bandaríska manntalsskrifstofan frá því að íbúafjöldi New York-fylkis væri manns. Nægilegt gæti verið að segja að íbúafjöldinn væri um milljónir. Orðin um það bil merkja að milljónir séu ekki nákvæmur íbúafjöldi heldur tala sem er nálægt réttu gildinu.
Ferlið við að nálga tölu nefnist námundun. Tölur eru námundaðar að tilteknu sæti eftir því hve mikillar nákvæmni er þörf. Talan milljónir fékkst með námundun að milljónasætinu. Ef við hefðum námundað að hundraðþúsundasætinu hefði niðurstaðan orðið . Ef við hefðum námundað að tugþúsundasætinu hefði niðurstaðan orðið og svo framvegis. Sætið sem námundað er að ræðst af því hvernig nota á töluna.
Talnalína getur hjálpað ykkur að sjá og skilja námundun. Skoðið talnalínuna á mynd 1.7. Gerum ráð fyrir að námunda eigi töluna að næsta tug. Er nær eða á talnalínunni?
Mynd 1.7. Við sjáum að er nær en Þegar er námundað að næsta tug fæst því
Mynd 1.8. Við sjáum að er nær svo þegar er námundað að næsta tug fæst
Hvernig námundum við að næsta tug? Finnið á mynd 1.9.
Mynd 1.9. Talan er nákvæmlega mitt á milli og
Til að allir námundi eins í slíkum tilvikum hefur verið ákveðið að námunda að hærri tölunni, Þegar er námundað að næsta tug fæst því
Nú þegar við höfum skoðað ferlið á talnalínu getum við sett fram almenna aðferð. Til að námunda tölu að tilteknu sæti skuluð þið skoða tölustafinn hægra megin við það sæti. Ef tölustafurinn er minni en er námundað niður. Ef hann er stærri en eða jafn er námundað upp.
Til að námunda að næsta tug skoðum við því tölustafinn í einingasætinu.
Tölustafurinn í einingasætinu er Þar sem er stærri en eða jafn hækkum við tölustafinn í tugasætinu um einn. Tölustafurinn í tugasætinu verður því Síðan setjum við núll í stað allra tölustafa hægra megin við . Talan námundast því í
Skoðum aftur námundun að næsta Aftur skoðum við einingasætið.
Tölustafurinn í einingasætinu er Þar sem er minni en höldum við tölustafnum í tugasætinu óbreyttum og setjum núll í stað tölustafanna hægra megin við hann. Þegar er námundað að næsta tug fæst því
Dæmi 1.8
Námundið að næsta tug.
Lausn
Finnið tugasætið.
Undirstrikið tölustafinn hægra megin við tugasætið.
Þar sem 3 er minni en 5 breytist tölustafurinn í tugasætinu ekki.
Setjið núll í stað allra tölustafa hægra megin við tugasætið.
Þegar 843 er námundað að næsta tug fæst 840.
Dæmi 1.9
Námundið hvora tölu að næsta hundraði:
ⓐ 23,658
ⓑ 3,978
Lausn
ⓐ
Finnið hundraðasætið.
Tölustafurinn hægra megin við hundraðasætið er 5. Undirstrikið hann.
Þar sem 5 er stærri en eða jafn 5 er námundað upp með því að bæta 1 við tölustafinn í hundraðasætinu. Setjið síðan núll í stað allra tölustafa hægra megin við hundraðasætið.
Þegar 23,658 er námundað að næsta hundraði fæst því 23,700.
ⓑ
Finnið hundraðasætið.
Undirstrikið tölustafinn hægra megin við hundraðasætið.
Tölustafurinn hægra megin við hundraðasætið er 7. Þar sem 7 er stærri en eða jafn 5 er námundað upp með því að bæta 1 við 9. Setjið síðan núll í stað allra tölustafa hægra megin við hundraðasætið.
Þegar 3,978 er námundað að næsta hundraði fæst því 4,000.
Dæmi 1.10
Námundið hvora tölu að næsta þúsundi:
ⓐ 147,032
ⓑ 29,504
Lausn
ⓐ
Finnið þúsundasætið. Undirstrikið tölustafinn hægra megin við það.
Tölustafurinn hægra megin við þúsundasætið er 0. Þar sem 0 er minni en 5 breytum við tölustafnum í þúsundasætinu ekki.
Síðan setjum við núll í stað allra tölustafa hægra megin við þúsundasætið.
Þegar 147,032 er námundað að næsta þúsundi fæst því 147,000.
ⓑ
Finnið þúsundasætið.
Undirstrikið tölustafinn hægra megin við þúsundasætið.
Tölustafurinn hægra megin við þúsundasætið er 5. Þar sem 5 er stærri en eða jafn 5 er námundað upp með því að bæta 1 við 9. Setjið síðan núll í stað allra tölustafa hægra megin við þúsundasætið.
Þegar 29,504 er námundað að næsta þúsundi fæst því 30,000.
Takið eftir að í lið ⓑ þegar við bætum þúsundi við þúsund verða samtals þúsund. Við færum það yfir sem tug þúsunda og þúsund. Við bætum tug þúsunda við tugina af þúsundum og setjum í þúsundasætið.
Æfingar 1.1
Æfingin skapar meistarann
Að bera kennsl á talningartölur, núll og jákvæðar heiltölur
Í eftirfarandi æfingum skuluð þið ákvarða hverjar talnanna eru ⓐ talningartölur og ⓑ núll eða jákvæðar heiltölur.
1.
0,23,5,8.1,125
2.
0,710,3,20.5,300
3.
0,49,3.9,50,221
4.
0,35,10,303,422.6
Að sýna núll og jákvæðar heiltölur með líkönum
Í eftirfarandi æfingum skuluð þið nota sætisgildisrithátt til að finna gildi tölunnar sem -kubbar sýna.
5.
6.
7.
8.
Að greina sætisgildi tölustafs
Í eftirfarandi æfingum skuluð þið finna sætisgildi tilgreindu tölustafanna.
9.
579,601
ⓐ 9
ⓑ 6
ⓒ 0
ⓓ 7
ⓔ 5
10.
398,127
ⓐ 9
ⓑ 3
ⓒ 2
ⓓ 8
ⓔ 7
11.
56,804,379
ⓐ 8
ⓑ 6
ⓒ 4
ⓓ 7
ⓔ 0
12.
78,320,465
ⓐ 8
ⓑ 4
ⓒ 2
ⓓ 6
ⓔ 7
Að nota sætisgildi til að lesa núll og jákvæðar heiltölur
Í eftirfarandi æfingum skuluð þið lesa hverja tölu með orðum.
13.
1,078
14.
5,902
15.
364,510
16.
146,023
17.
5,846,103
18.
1,458,398
19.
37,889,005
20.
62,008,465
21.
Hæð Rainier-fjalls er fet.
22.
Hæð Adams-fjalls er fet.
23.
Sjötíu ár eru klukkustundir.
24.
Í einu ári eru mínútur.
25.
Áætlun bandarísku manntalsskrifstofunnar um íbúafjölda Miami-Dade-sýslu var
26.
Íbúafjöldi Chicago var
27.
Áætlað er að eftir fimm ár verði nemendur í háskólum og öðrum æðri menntastofnunum í Bandaríkjunum.
28.
Fyrir um tólf árum voru skráðar bifreiðar í Kaliforníu.
29.
Búist var við að íbúafjöldi Kína yrði árið
30.
Áætlaður íbúafjöldi Indlands var hinn 1. júlí
Að nota sætisgildi til að skrifa núll og jákvæðar heiltölur
Ritið hverja tölu með tölustöfum í eftirfarandi verkefnum.
31.
fjögur hundruð og tólf
32.
tvö hundruð fimmtíu og þrjú
33.
þrjátíu og fimm þúsund, níu hundruð sjötíu og fimm
34.
sextíu og eitt þúsund, fjögur hundruð og fimmtán
35.
ellefu milljónir, fjörutíu og fjögur þúsund, eitt hundrað sextíu og sjö
36.
átján milljónir, eitt hundrað og tvö þúsund, sjö hundruð áttatíu og þrjú
37.
þrír milljarðar, tvö hundruð tuttugu og sex milljónir, fimm hundruð og tólf þúsund, sautján
38.
ellefu milljarðar, fjögur hundruð sjötíu og ein milljón, þrjátíu og sex þúsund, eitt hundrað og sex
39.
Áætlað var að íbúar heimsins væru sjö milljarðar, eitt hundrað sjötíu og þrjár milljónir.
40.
Aldur sólkerfisins er talinn vera fjórir milljarðar, fimm hundruð sextíu og átta milljónir ára.
41.
Tahoe-vatn rúmar þrjátíu og níu billjónir gallona af vatni.
42.
Fjárhagsáætlun alríkisstjórnarinnar var þrjár billjónir, fimm hundruð milljarðar dala.
Að námunda núll og jákvæðar heiltölur
Námundið að tilgreindu sætisgildi í eftirfarandi verkefnum.
43.
Námundið að næsta tug:
ⓐ 386
ⓑ 2,931
44.
Námundið að næsta tug:
ⓐ 792
ⓑ 5,647
45.
Námundið að næsta hundraði:
ⓐ 13,748
ⓑ 391,794
46.
Námundið að næsta hundraði:
ⓐ 28,166
ⓑ 481,628
47.
Námundið að næsta tug:
ⓐ 1,492
ⓑ 1,497
48.
Námundið að næsta þúsundi:
ⓐ 2,391
ⓑ 2,795
49.
Námundið að næsta hundraði:
ⓐ 63,994
ⓑ 63,949
50.
Námundið að næsta þúsundi:
ⓐ 163,584
ⓑ 163,246
Stærðfræði í daglegu lífi
51.
Að skrifa ávísun Jorge keypti bíl fyrir Hann greiddi fyrir bílinn með ávísun. Skrifið kaupverðið með orðum.
52.
Að skrifa ávísun Endurbætur á eldhúsi Marissu kostuðu Hún skrifaði verktakanum ávísun. Skrifið upphæðina með orðum.
53.
Bílakaup Jorge keypti bíl fyrir Námundið verðið að næsta:
ⓐ tug dala
ⓑ hundraði dala
ⓒ þúsundi dala
ⓓ tíu þúsundum dala
54.
Endurbætur á eldhúsi Endurbætur á eldhúsi Marissu kostuðu Námundið kostnaðinn að næsta:
ⓐ tug dala
ⓑ hundraði dala
ⓒ þúsundi dala
ⓓ tíu þúsundum dala
55.
Íbúafjöldi Íbúafjöldi Kína var árið Námundið íbúafjöldann að næsta:
ⓐ milljarði íbúa
ⓑ hundrað milljónum íbúa
ⓒ milljón íbúa
56.
Stjörnufræði Meðalfjarlægð jarðar frá sólu er kílómetrar. Námundið fjarlægðina að næsta:
ⓐ hundrað milljónum kílómetra
ⓑ tíu milljónum kílómetra
ⓒ milljón kílómetra
Ritunaræfingar
57.
Útskýrið með eigin orðum muninn á talningartölum og núlli og jákvæðum heiltölum.
58.
Nefnið dæmi úr daglegu lífi þar sem gagnlegt er að námunda tölur.
Sjálfsmat
ⓐ Þegar þið hafið lokið verkefnunum skuluð þið nota þennan gátlista til að meta tök ykkar á markmiðum hlutans.
ⓑ Ef flestar merkingarnar þínar voru við…
… af öryggi. Til hamingju! Þið hafið náð markmiðum þessa hluta. Íhugið hvaða námsaðferðir þið notuðuð svo þið getið haldið áfram að beita þeim. Hvað gerðuð þið til að öðlast öryggi í þessum viðfangsefnum? Nefnið tiltekin atriði.
…með nokkurri hjálp. Bregðast þarf fljótt við því að atriði sem þið náið ekki tökum á verða að hindrunum á leiðinni að árangri. Í stærðfræði byggist hvert viðfangsefni á fyrri vinnu. Mikilvægt er að tryggja traustan grunn áður en haldið er áfram. Hvern getið þið beðið um hjálp? Samnemendur og kennari eru góðir kostir. Er aðstaða í skólanum þar sem stærðfræðileiðbeinendur eru tiltækir? Getið þið bætt námsaðferðir ykkar?
…nei — ég skil þetta ekki! Þetta er viðvörunarmerki sem þið megið ekki hunsa. Leitið strax aðstoðar, annars gæti efnið fljótt orðið yfirþyrmandi. Ræðið stöðuna við kennarann eins fljótt og hægt er. Saman getið þið gert áætlun um þá hjálp sem þið þurfið.