อ่าน 16 นาที
การหารด้วยศูนย์
ใน ทางคณิตศาสตร์ การ หารด้วยศูนย์ คือ การหาร ที่ตัวหาร (ตัวส่วน) เป็น ศูนย์ ซึ่งเป็นกรณีพิเศษที่มีปัญหา หากใช้ สัญลักษณ์ เศษส่วน ตัวอย่างทั่วไปสามารถเขียนได้เป็น เอ 0...
การหารด้วยศูนย์

ในทางคณิตศาสตร์การหารด้วยศูนย์คือการหารที่ตัวหาร (ตัวส่วน) เป็นศูนย์ซึ่งเป็นกรณีพิเศษที่มีปัญหา หากใช้ สัญลักษณ์ เศษส่วนตัวอย่างทั่วไปสามารถเขียนได้เป็น โดยที่ คือตัวตั้งหาร (ตัวเศษ)
โดยทั่วไปแล้ว นิยามของผลหารในเลขคณิตเบื้องต้นคือ จำนวนที่ให้ผลลัพธ์เป็นตัวตั้งหารเมื่อคูณด้วยตัวหาร นั่นคือ เท่ากับ ตามนิยามนี้ ผลหาร จึงไม่มีความหมาย เพราะผลคูณ จะเป็น เสมอไม่ใช่จำนวนอื่น การปฏิบัติตามกฎทั่วไปของพีชคณิตเบื้องต้นในขณะที่อนุญาตให้มีการหารด้วยศูนย์อาจก่อให้เกิดความผิดพลาดทางคณิตศาสตร์ซึ่งเป็นความผิดพลาดเล็กน้อยที่นำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไร้สาระ เพื่อป้องกันสิ่งนี้ เลขคณิตของจำนวนจริงและโครงสร้างตัวเลขทั่วไปที่เรียกว่าฟิลด์จึงไม่ได้กำหนด นิยามของการหารด้วยศูนย์ และสถานการณ์ที่อาจเกิดการหารด้วยศูนย์จะต้องได้รับการจัดการอย่างระมัดระวัง เนื่องจากจำนวนใดๆ ที่คูณด้วย 0 จะได้ 0 ดังนั้นนิพจน์ จึงไม่ได้กำหนดนิยามเช่นกัน
แคลคูลัสศึกษาพฤติกรรมของฟังก์ชันในลิมิตเมื่อค่าอินพุตมีแนวโน้มเข้าสู่ค่าใดค่าหนึ่ง เมื่อฟังก์ชันจริงสามารถแสดงในรูปเศษส่วนที่มีตัวส่วนมีแนวโน้มเข้าสู่ศูนย์ ผลลัพธ์ของฟังก์ชันจะใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ และกล่าวได้ว่า " มีแนวโน้มเข้าสู่อนันต์ " ซึ่ง เป็นภาวะเอกฐานทางคณิตศาสตร์ชนิดหนึ่งตัวอย่างเช่นฟังก์ชันส่วนกลับมีแนวโน้มเข้าสู่อนันต์เมื่อมีแนวโน้มเข้าสู่เมื่อทั้งตัวเศษและตัวส่วนมีแนวโน้มเข้าสู่ศูนย์ที่ค่าอินพุตเดียวกัน นิพจน์นั้นจะอยู่ในรูปที่ไม่แน่นอนเนื่องจากลิมิตที่ได้ขึ้นอยู่กับฟังก์ชันเฉพาะที่ประกอบเป็นเศษส่วนและไม่สามารถหาได้จากลิมิตแยกกันของแต่ละฟังก์ชัน
นอกเหนือจากธรรมเนียมปฏิบัติทั่วไปในการทำงานกับฟิลด์ เช่น จำนวนจริง และการไม่นิยามการหารด้วยศูนย์แล้ว ยังสามารถนิยามผลลัพธ์ของการหารด้วยศูนย์ได้ในรูปแบบอื่น ซึ่งส่งผลให้เกิดระบบจำนวนที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ผลหารสามารถนิยามให้เท่ากับจุด อนันต์ใหม่ที่ระบุชัดเจน ซึ่งบางครั้งอาจใช้สัญลักษณ์อนันต์หรือ สามารถนิยามให้ผลลัพธ์เป็นอนันต์แบบมีเครื่องหมาย โดยมีเครื่องหมายบวกหรือลบขึ้นอยู่กับเครื่องหมายของตัวตั้งหาร ในระบบจำนวนเหล่านี้ การหารด้วยศูนย์ไม่ได้ถือเป็นข้อยกเว้นพิเศษอีกต่อไป แต่จุดอนันต์เหล่านั้นเกี่ยวข้องกับพฤติกรรมพิเศษรูปแบบใหม่ของมันเอง
ในการคำนวณข้อผิดพลาดอาจเกิดขึ้นจากการพยายามหารด้วยศูนย์ ขึ้นอยู่กับบริบทและชนิดของตัวเลขที่เกี่ยวข้อง การหารด้วยศูนย์อาจให้ผลลัพธ์เป็นอนันต์บวกหรือลบ ส่งคืนค่าพิเศษที่ไม่ใช่ตัวเลขหรือ ทำให้โปรแกรม หยุดทำงาน เป็นต้น โปรแกรมพิสูจน์ทฤษฎีบทบาง โปรแกรม กำหนดให้ผลหารเท่ากับศูนย์เพื่อให้การหารเป็นฟังก์ชัน สมบูรณ์
เลขคณิตเบื้องต้น
ความหมายของการแบ่ง
การแบ่งส่วนนี้สามารถตีความในเชิงแนวคิดได้หลายวิธี[ 1 ]
ในการหารแบบผลหารตัวตั้งหาร จะถูกจินตนาการว่าถูกแบ่งออกเป็นส่วนๆ ที่มีขนาด (ตัวหาร) และผลหาร คือจำนวนส่วนที่ได้ ตัวอย่างเช่น จินตนาการว่าขนมปัง 10 แผ่นจะถูกนำมาทำเป็นแซนด์วิช โดยแต่ละแซนด์วิชต้องใช้ขนมปัง 2 แผ่น รวมแล้วสามารถทำแซนด์วิชได้ 5 ชิ้น ( ) ทีนี้ลองจินตนาการว่าไม่จำเป็นต้องใช้ขนมปังเลยสักแผ่นต่อแซนด์วิช (อาจจะเป็นผักกาดห่อ ) สามารถทำแซนด์วิชได้มากเท่าใดก็ได้จากขนมปัง 10 แผ่น เนื่องจากขนมปังไม่มีความสำคัญ[ 2 ]
แนวคิดการหารแบบหารนั้นเหมาะสำหรับการคำนวณโดยการลบ ซ้ำๆ กล่าวคือ การหารเกี่ยวข้องกับการนับจำนวนครั้งที่สามารถลบตัวหารได้ก่อนที่ตัวตั้งหารจะหมดลง เนื่องจากการลบศูนย์จำนวนจำกัดจะไม่สามารถทำให้ตัวตั้งหารที่ไม่ใช่ศูนย์หมดลงได้ การคำนวณการหารด้วยศูนย์ในลักษณะนี้จึงไม่มีวันสิ้นสุด [ 3 ] อัลกอริทึมการหารด้วยศูนย์ที่ไม่มีที่สิ้นสุดเช่นนี้แสดงให้เห็นใน เครื่อง คิดเลขเชิงกล บางเครื่อง [ 4 ]
ในการหารแบบแบ่งส่วน ตัวตั้งหารจะถูกจินตนาการว่าถูกแบ่งออกเป็นส่วนๆและผลหารคือขนาดของแต่ละส่วนที่ได้ ตัวอย่างเช่น ลองจินตนาการว่าคุกกี้สิบชิ้นจะถูกแบ่งให้เพื่อนสองคน เพื่อนแต่ละคนจะได้รับคุกกี้ห้าชิ้น ( ) ทีนี้ลองจินตนาการว่าคุกกี้สิบชิ้นจะถูกแบ่งให้เพื่อนศูนย์คนแทน เพื่อนแต่ละคนจะได้รับคุกกี้กี่ชิ้น? เนื่องจากไม่มีเพื่อน นี่จึงเป็นเรื่องที่ไม่สมเหตุสมผล[ 5 ]

ในการตีความอีก แบบหนึ่ง ผลหารแสดงถึงอัตราส่วน[ 6 ] ตัวอย่างเช่น สูตรเค้กอาจต้องการแป้ง 10 ถ้วยและน้ำตาล 2 ถ้วย ซึ่งเป็นอัตราส่วน หรือตามสัดส่วน หากต้องการปรับขนาดสูตรนี้สำหรับเค้กในปริมาณที่มากขึ้นหรือน้อยลง อัตราส่วนของแป้งต่อน้ำตาลตามสัดส่วน อาจคงไว้ได้ เช่น แป้ง 1 ถ้วยและน้ำตาล 1/5 ถ้วย หรือแป้ง 50 ถ้วยและน้ำตาล 10 ถ้วย[ 7 ]ลองนึกภาพสูตรเค้กไร้น้ำตาลที่ต้องการแป้ง 10 ถ้วยและน้ำตาล 0 ถ้วย อัตราส่วน หรือตามสัดส่วน นั้นสมเหตุสมผลอย่างยิ่ง[ 8 ]นั่นหมายความว่าเค้กไม่มีน้ำตาล อย่างไรก็ตาม คำถามที่ว่า "แป้งกี่ส่วนต่อน้ำตาลแต่ละส่วนเท่าไหร่" ยังคงไม่มีคำตอบเชิงตัวเลขที่มีความหมาย
ลักษณะทางเรขาคณิตของการตีความการหารเป็นอัตราส่วนคือความชันของเส้นตรงใน ระนาบ คาร์ทีเซียน[ 9 ]ความชันถูกกำหนดให้เป็น "การเพิ่มขึ้น" (การเปลี่ยนแปลงในพิกัดแนวตั้ง) หารด้วย "การวิ่ง" (การเปลี่ยนแปลงในพิกัดแนวนอน) ตามเส้น เมื่อเขียนโดยใช้สัญกรณ์อัตราส่วนสมมาตร เส้นแนวนอนมีความชัน และเส้นแนวตั้งมีความชัน อย่างไรก็ตาม หากความชันถูกกำหนดให้เป็นจำนวนจริง เพียงจำนวนเดียว เส้นแนวนอนจะมีความชัน ในขณะที่เส้นแนวตั้งมีความชันที่ไม่กำหนด เนื่องจากในเลขคณิตจำนวนจริง ผลหาร ไม่ถูกกำหนด[ 10 ] ความชัน ที่เป็นค่าจริงของเส้นที่ผ่านจุดกำเนิดคือพิกัดแนวตั้งของจุดตัดระหว่างเส้นกับเส้นแนวตั้งที่พิกัดแนวนอน ซึ่งแสดงด้วยเส้นประสีดำในรูป เส้นสีแดงแนวตั้งและเส้นสีดำประขนานกันดังนั้นจึงไม่มีจุดตัดกันในระนาบ บางครั้งกล่าวกันว่าเส้นเหล่านี้ตัดกันที่จุดอนันต์และอัตราส่วน จะถูกแทนด้วยตัวเลขใหม่ ; [ 11 ]ดู§ เส้นจริงที่ขยายแบบโปรเจคทีฟด้านล่าง บางครั้งกล่าวกันว่าเส้นแนวตั้งมีความชัน "สูงชันอนันต์"
ส่วนกลับของการคูณ
การหารเป็นการผกผันของการคูณหมายความว่าการคูณแล้วหารด้วยปริมาณที่ไม่เป็นศูนย์เดียวกัน หรือในทางกลับกัน จะทำให้ปริมาณเดิมไม่เปลี่ยนแปลง ตัวอย่างเช่น [ 12 ] ดังนั้นปัญหาการหาร เช่น "6 หารด้วย 3 เท่ากับเท่าไร?" สามารถแก้ได้โดยการเขียนใหม่เป็นสมการที่เทียบเท่ากับการคูณ "จำนวนใดคูณ 3 เท่ากับ 6?" แล้วหาค่าที่ทำให้ข้อความนั้นเป็นจริง ในเชิงสัญลักษณ์ อาจเขียนได้เป็น และเทียบเท่ากับ โดยที่ แทนปริมาณที่ไม่ทราบค่าเดียวกันในแต่ละสมการ ในกรณีนี้ ปริมาณที่ไม่ทราบค่าคือ เพราะ ดังนั้น [ 13 ]
ปัญหาที่คล้ายกันซึ่งเกี่ยวข้องกับการหารด้วยศูนย์ ต้องใช้การกำหนดปริมาณที่ไม่ทราบค่าที่สอดคล้อง กับ อย่างไรก็ตาม จำนวนใดๆ ที่คูณด้วยศูนย์จะได้ศูนย์แทนที่จะเป็นหก ดังนั้นจึงไม่มีจำนวนใดที่สามารถแทนที่ เพื่อให้ได้ข้อความที่เป็นจริง[ 14 ]
เมื่อเปลี่ยนโจทย์เป็น ประโยคการคูณที่เทียบเท่าคือ ; ในกรณีนี้ สามารถแทนค่า ใดๆลงในปริมาณที่ไม่ทราบค่าเพื่อให้ได้ประโยคที่เป็นจริง ดังนั้นจึงไม่มีตัวเลขใดตัวหนึ่งที่สามารถกำหนดให้เป็นผลหารได้
เนื่องจากความยากลำบากเหล่านี้ ผลหารที่ตัวหารเป็นศูนย์จึงถือว่าไม่มีนิยามและไม่อนุญาตให้มีการหารด้วยศูนย์[ 15 ] [ 16 ]
ความเข้าใจผิด
เหตุผลสำคัญประการหนึ่งที่ไม่ควรอนุญาตให้มีการหารด้วยศูนย์ก็คือ การอนุญาตให้ทำเช่นนั้นจะนำไปสู่ความผิดพลาดทางตรรกะ
เมื่อทำงานกับตัวเลข การระบุการหารที่ไม่ถูกต้องด้วยศูนย์นั้นทำได้ง่าย ตัวอย่างเช่น:
ความเข้าใจผิดในที่นี้เกิดขึ้นจากสมมติฐานที่ว่า การตัดทอน เหมือนกับการตัดทอนตัวเลขอื่นๆ นั้นเป็นสิ่งที่ถูกต้อง ในขณะที่ความจริงแล้ว การกระทำเช่นนั้นก็คือการหารด้วย นั่นเอง
การใช้พีชคณิตทำให้สามารถปกปิดการหารด้วยศูนย์ได้[ 17 ]เพื่อให้ได้การพิสูจน์ที่ไม่ถูกต้องตัวอย่างเช่น: [ 18 ]
นี่เป็นการคำนวณที่ผิดพลาดแบบเดียวกันกับเวอร์ชันตัวเลขก่อนหน้านี้ แต่การหารด้วยศูนย์นั้นถูกปกปิดไว้เพราะเราเขียน เป็น
ความพยายามในช่วงแรก
Brāhmasphuṭasiddhānta ของBrahmagupta (ประมาณ ค.ศ. 598–668) เป็นตำราที่เก่าแก่ที่สุดที่ถือว่าศูนย์เป็นตัวเลขที่มีสถานะเป็นของตัวเอง และกำหนดการดำเนินการที่เกี่ยวข้องกับศูนย์[ 17 ]ตามที่ Brahmagupta กล่าว ไว้
จำนวนบวกหรือลบเมื่อหารด้วยศูนย์จะได้เศษส่วนที่มีศูนย์เป็นตัวส่วน ศูนย์หารด้วยจำนวนลบหรือบวกจะได้ผลลัพธ์เป็นศูนย์ หรือแสดงเป็นเศษส่วนที่มีศูนย์เป็นตัวเศษและจำนวนจำกัดเป็นตัวส่วน ศูนย์หารด้วยศูนย์ก็คือศูนย์
ในปี ค.ศ. 830 มหาวีระพยายามแก้ไขข้อผิดพลาดที่พรหมคุปตะทำไว้ในหนังสือGanita Sara Samgraha ของเขาแต่ไม่สำเร็จ โดยกล่าวว่า "จำนวนจะไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อหารด้วยศูนย์" [ 17 ]
LīlāvatīของBhāskara II (ศตวรรษที่ 12) เสนอว่าการหารด้วยศูนย์ส่งผลให้ได้ปริมาณอนันต์[ 19 ]
ปริมาณใดๆ ที่หารด้วยศูนย์ จะกลายเป็นเศษส่วนที่มีตัวส่วนเป็นศูนย์ เศษส่วนนี้เรียกว่าปริมาณอนันต์ ในปริมาณนี้ซึ่งประกอบด้วยสิ่งที่หารด้วยศูนย์ จะไม่มีการเปลี่ยนแปลงใดๆ แม้ว่าจะมีการเพิ่มหรือลดสิ่งต่างๆ มากมายก็ตาม เช่นเดียวกับที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงใดๆ เกิดขึ้นในพระเจ้าผู้ทรงอนันต์และไม่เปลี่ยนแปลง เมื่อโลกถูกสร้างขึ้นหรือถูกทำลาย แม้ว่าลำดับของสิ่งมีชีวิตจำนวนมากจะถูกดูดซับหรือเกิดขึ้นใหม่ก็ตาม
ในทางประวัติศาสตร์ การอ้างอิงที่เก่าแก่ที่สุดที่บันทึกไว้เกี่ยวกับความเป็นไปไม่ได้ทางคณิตศาสตร์ในการกำหนดค่าให้กับ ปรากฏอยู่ในคำวิจารณ์ของนักปรัชญาแองโกล-ไอริชจอร์จ เบิร์กลีย์ เกี่ยวกับ แคลคูลัสเชิงอนุพันธ์ในปี 1734 ในThe Analyst ("ผีของปริมาณที่จากไป") [ 20 ]
แคลคูลัส
แคลคูลัสศึกษาพฤติกรรมของฟังก์ชันโดยใช้แนวคิดของลิมิตซึ่งเป็นค่าที่ผลลัพธ์ของฟังก์ชันมีแนวโน้มเข้าใกล้เมื่ออินพุตมีแนวโน้มเข้าใกล้ค่าเฉพาะค่าหนึ่ง สัญลักษณ์ หมายความว่าค่าของฟังก์ชัน สามารถทำให้เข้าใกล้ ได้มากเท่าใดก็ได้ โดยการเลือก ที่อยู่ใกล้กับ มาก พอ
ในกรณีที่ลิมิตของฟังก์ชันจริงเพิ่มขึ้นอย่างไม่มีขอบเขตเมื่อเข้าใกล้ฟังก์ชันนั้นจะไม่นิยามที่ ซึ่งเป็นภาวะเอกฐานทางคณิตศาสตร์ชนิดหนึ่งแต่ฟังก์ชันนั้นจะเรียกว่า " เข้าใกล้อนันต์ " โดยใช้สัญลักษณ์และกราฟของฟังก์ชันจะมีเส้นกำกับแนวตั้งเป็น เส้น กำกับแนวตั้งแม้ว่าฟังก์ชันดังกล่าวจะไม่ได้นิยามอย่างเป็นทางการสำหรับและสัญลักษณ์อนันต์ในกรณีนี้ไม่ได้แทนจำนวนจริง ใดๆ แต่ โดยทั่วไปแล้วลิมิตดังกล่าวจะเรียกว่า "เท่ากับอนันต์" หากค่าของฟังก์ชันลดลงอย่างไม่มีขอบเขต ฟังก์ชัน นั้นจะเรียกว่า "เข้าใกล้ลบอนันต์ " ในบางกรณี ฟังก์ชันมีแนวโน้มไปสู่ค่าที่แตกต่างกันสองค่าเมื่อมีแนวโน้มจากด้านบน ( ) และด้านล่าง ( ) ;ฟังก์ชันดังกล่าวมีขีดจำกัดด้านเดียวที่ แตกต่างกันสอง ค่า[ 21 ]
ตัวอย่างพื้นฐานของภาวะเอกฐานอนันต์คือฟังก์ชันผกผันซึ่งมี แนวโน้มเข้าสู่ ค่า อนันต์ บวกหรือลบเมื่อ มี แนวโน้มเข้าสู่:
โดยทั่วไปแล้ว ลิมิตของผลหารของฟังก์ชันจะเท่ากับผลหารของลิมิตของแต่ละฟังก์ชันแยกกัน
อย่างไรก็ตาม เมื่อสร้างฟังก์ชันโดยการหารฟังก์ชันสองฟังก์ชันที่มีลิมิตแยกกันเท่ากับ ทั้งคู่ แล้ว ลิมิตของผลลัพธ์จะไม่สามารถหาได้จากลิมิตแยกกันเหล่านั้น ดังนั้นจึงกล่าวได้ว่ามีรูปแบบไม่แน่นอนซึ่งเขียนอย่างไม่เป็นทางการว่า (รูปแบบไม่แน่นอนอีกรูปแบบหนึ่งคือ เกิดจากการหารฟังก์ชันสองฟังก์ชันที่มีลิมิตเข้าสู่ค่าอนันต์ทั้งคู่) ลิมิตดังกล่าวอาจเท่ากับค่าจริงใดๆ อาจเข้าสู่ค่าอนันต์ หรืออาจไม่ลู่เข้าเลยก็ได้ ขึ้นอยู่กับฟังก์ชันนั้นๆ ตัวอย่างเช่น ใน ลิมิตแยกกันของตัวเศษและตัวส่วนคือ ดังนั้นเราจึงมีรูปแบบไม่แน่นอนคือ แต่การทำให้ผลหารง่ายขึ้นก่อนจะแสดงให้เห็นว่าลิมิตมีอยู่จริง
ระบบตัวเลขทางเลือก
เส้นจริงที่ขยายออกไป
จำนวนจริงที่ขยายแบบแอฟฟินได้มาจาก การเพิ่ม จำนวน ใหม่สองจำนวนคือและซึ่งอ่าน ว่า "อนันต์ บวก " และ "อนันต์ลบ" ตามลำดับ และแทนจุดที่อนันต์ด้วยการเพิ่มทำให้แนวคิดของ "ลิมิตที่อนันต์" สามารถใช้งานได้เหมือนลิมิตจำกัด เมื่อพิจารณาทั้งจำนวนจริงที่ขยายแบบบวกและลบ มักจะไม่ได้กำหนดนิยามของอย่างไรก็ตามใน บริบทที่พิจารณาเฉพาะค่าที่ไม่เป็นลบ มักจะสะดวกที่ จะ กำหนดนิยามของ
เส้นจริงที่ขยายออกไปในเชิงการฉายภาพ
เซต คือเส้นจำนวนจริงที่ขยายเชิงโปรเจกทีฟซึ่งเป็นการ ทำให้ เส้นจำนวนจริงกระชับขึ้นที่จุดเดียว ในที่นี้ หมายถึงอนันต์ที่ไม่มีเครื่องหมาย หรือจุดที่อนันต์ ซึ่งเป็นปริมาณอนันต์ที่ไม่เป็นบวกหรือลบ ปริมาณนี้สอดคล้องกับ ซึ่งจำเป็นในบริบทนี้ ในโครงสร้างนี้ สามารถกำหนดได้สำหรับ ที่ไม่เป็นศูนย์ และ เมื่อ ไม่ใช่ นี่เป็นวิธีที่เป็นธรรมชาติในการมองช่วงของฟังก์ชันแทนเจนต์และฟังก์ชันโคแทนเจนต์ของตรีโกณมิติ : เข้าใกล้จุดเดียวที่อนันต์เมื่อ เข้าใกล้ หรือ จากทิศทางใดทิศทางหนึ่ง
นิยามนี้ทำให้เกิดผลลัพธ์ที่น่าสนใจมากมาย อย่างไรก็ตาม โครงสร้างพีชคณิตที่ได้นั้นไม่ใช่ฟิลด์และไม่ควรคาดหวังว่าจะมีพฤติกรรมเหมือนฟิลด์ ตัวอย่างเช่น นั้นไม่มีนิยามในส่วนขยายของเส้นจำนวนจริงนี้
ทรงกลมรีมันน์
วิชาการวิเคราะห์เชิงซ้อนประยุกต์ใช้แนวคิดของแคลคูลัสกับจำนวนเชิงซ้อนสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในวิชานี้คือจำนวนเชิงซ้อนขยายซึ่งเป็นเซตของจำนวนเชิงซ้อนที่มีจำนวนเพิ่มเติมอีกหนึ่งจำนวนต่อท้าย โดยปกติจะใช้สัญลักษณ์อนันต์แทนและแสดงถึงจุดที่อนันต์ซึ่งกำหนดให้บรรจุอยู่ในทุกโดเมนภายนอกทำให้โดเมนเหล่านั้นเป็นย่านใกล้เคียงเชิงโทโพโลยี ของ จำนวนเชิงซ้อนขยายนี้
โดยสัญชาตญาณแล้ว อาจนึกภาพได้ว่าเป็นการห่อขอบอนันต์ของระนาบเชิงซ้อนและตรึงไว้ด้วยกันที่จุดเดียว ซึ่งเป็นการทำให้กระชับที่จุดเดียวทำให้จำนวนเชิงซ้อนแบบขยายมีความสมมูลทางโทโพ โลยีกับ ทรงกลมความสมมูลนี้สามารถขยายไปสู่ความสมมูลเชิงเมตริกได้โดยการแมปจำนวนเชิงซ้อนแต่ละจำนวนไปยังจุดบนทรงกลมผ่านการฉายภาพสเตอริโอกราฟิก ผกผัน โดย ใช้ ระยะทางทรงกลม ที่ได้ เป็นนิยามใหม่ของระยะทางระหว่างจำนวนเชิงซ้อน และโดยทั่วไปแล้ว เรขาคณิตของทรงกลมสามารถศึกษาได้โดยใช้เลขคณิตเชิงซ้อน และในทางกลับกัน เลขคณิตเชิงซ้อนสามารถตีความได้ในแง่ของเรขาคณิตทรงกลมด้วยเหตุนี้ เซตของจำนวนเชิงซ้อนแบบขยายจึงมักเรียกว่าทรง กลมรีมันน์เซตนี้มักจะแสดงด้วยสัญลักษณ์ของจำนวนเชิงซ้อนที่ตกแต่งด้วยเครื่องหมายดอกจัน ขีดเส้นเหนือ เครื่องหมายทิลเด หรือเครื่องหมายเซอร์คั มเฟล็ก ซ์เป็นต้น
ในจำนวนเชิงซ้อนแบบขยาย สำหรับจำนวนเชิงซ้อนที่ไม่เป็นศูนย์ใดๆการคำนวณเลขคณิตเชิงซ้อนแบบปกติจะถูกขยายด้วยกฎ เพิ่มเติมดังนี้, , , , , ,อย่างไรก็ตาม, , และยังคงไม่มีนิยาม
คณิตศาสตร์ขั้นสูง
การดำเนินการพื้นฐานสี่อย่าง ได้แก่ การบวก การลบ การคูณ และการหาร ซึ่งใช้กับจำนวนเต็ม (จำนวนเต็มบวก) โดยมีข้อจำกัดบางประการ ในเลขคณิตเบื้องต้น จะถูกใช้เป็นกรอบเพื่อรองรับการขยายขอบเขตของจำนวนที่ใช้ ตัวอย่างเช่น เพื่อให้สามารถลบจำนวนเต็มใดๆ ออกจากจำนวนเต็มอื่นได้ ขอบเขตของจำนวนจะต้องขยายไปยังเซตของจำนวนเต็ม ทั้งหมด เพื่อรวมจำนวนเต็มลบ ในทำนองเดียวกัน เพื่อรองรับการหารจำนวนเต็มใดๆ ด้วยจำนวนเต็มอื่น ขอบเขตของจำนวนจะต้องขยายไปยังจำนวนตรรกยะในระหว่างการขยายระบบจำนวนอย่างค่อยเป็นค่อยไปนี้ จะต้องระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่า "การดำเนินการที่ขยาย" เมื่อนำไปใช้กับจำนวนเดิม จะไม่ทำให้เกิดผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน กล่าวโดยคร่าวๆ เนื่องจาก การหารด้วยศูนย์ไม่มีความหมาย (ไม่นิยาม)ในการตั้งค่าจำนวนเต็ม ดังนั้นสิ่งนี้ยังคงเป็นจริงเมื่อการตั้งค่าขยายไปยัง จำนวน จริงหรือแม้แต่จำนวนเชิงซ้อน[ 22 ]
เมื่อขอบเขตของจำนวนที่สามารถนำการดำเนินการเหล่านี้ไปใช้ได้ขยายออกไป ก็จะมีการเปลี่ยนแปลงในมุมมองต่อการดำเนินการเหล่านั้นด้วย ตัวอย่างเช่น ในขอบเขตของจำนวนเต็ม การลบจะไม่ถือเป็นการดำเนินการพื้นฐานอีกต่อไป เนื่องจากสามารถแทนที่ด้วยการบวกจำนวนที่มีเครื่องหมายได้[ 23 ]ในทำนองเดียวกัน เมื่อขอบเขตของจำนวนขยายออกไปเพื่อรวมจำนวนตรรกยะ การหารจะถูกแทนที่ด้วยการคูณด้วยจำนวนตรรกยะบางจำนวน สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงมุมมองนี้ คำถามที่ว่า "ทำไมเราถึงหารด้วยศูนย์ไม่ได้?" จึงกลายเป็น "ทำไมจำนวนตรรกยะถึงมีตัวส่วนเป็นศูนย์ไม่ได้?" การตอบคำถามที่แก้ไขแล้วนี้อย่างแม่นยำต้องอาศัยการตรวจสอบคำจำกัดความของจำนวนตรรกยะอย่างละเอียด
ในแนวทางสมัยใหม่ในการสร้างขอบเขตของจำนวนจริง จำนวนตรรกยะปรากฏขึ้นเป็นขั้นตอนกลางในการพัฒนาที่ตั้งอยู่บนพื้นฐานของทฤษฎีเซตขั้นแรก จำนวนธรรมชาติ (รวมถึงศูนย์) ถูกกำหนดขึ้นบนพื้นฐานของสัจพจน์ เช่นระบบสัจพจน์ของเปอาโนแล้วจึงขยายไปสู่วงแหวนของจำนวนเต็มขั้นตอนต่อไปคือการกำหนดจำนวนตรรกยะ โดยคำนึงถึงว่าต้องทำโดยใช้เฉพาะเซตและการดำเนินการที่ได้กำหนดไว้แล้วเท่านั้น ได้แก่ การบวก การคูณ และจำนวนเต็ม เริ่มต้นด้วยเซตของคู่ลำดับของจำนวนเต็มโดยที่กำหนดความสัมพันธ์ทวิภาคบนเซตนี้โดยก็ต่อเมื่อความสัมพันธ์นี้แสดงให้เห็นว่าเป็นความสัมพันธ์สมมูลและชั้นสมมูล ของ ความสัมพันธ์ นี้ ถูกกำหนดให้เป็นจำนวนตรรกยะ ในการพิสูจน์อย่างเป็นทางการว่าความสัมพันธ์นี้เป็นความสัมพันธ์สมมูล จำเป็นต้องมีข้อกำหนดว่าพิกัดที่สองต้องไม่เป็นศูนย์ (เพื่อตรวจสอบการถ่ายทอด ) [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]
แม้ว่าการหารด้วยศูนย์จะไม่สามารถนิยามได้อย่างสมเหตุสมผลด้วยจำนวนจริงและจำนวนเต็ม แต่ก็เป็นไปได้ที่จะนิยามการหารด้วยศูนย์หรือการดำเนินการที่คล้ายคลึงกันในโครงสร้างทางคณิตศาสตร์อื่นๆ ได้อย่างสอดคล้องกัน
การวิเคราะห์ที่ไม่เป็นไปตามมาตรฐาน
ในจำนวนไฮเปอร์เรียลการหารด้วยศูนย์ยังคงเป็นไปไม่ได้ แต่การหารด้วยจำนวนอนันต์ขนาดเล็ก ที่ไม่เป็นศูนย์ นั้นเป็นไปได้[ 27 ]เช่นเดียวกันนี้ก็เป็นจริงในจำนวนเซอร์เรียล[ 28 ]
ทฤษฎีการกระจาย
ในทฤษฎีการแจกแจงเราสามารถขยายฟังก์ชัน ไปสู่การแจกแจงบนปริภูมิทั้งหมดของจำนวนจริงได้ (ในทางปฏิบัติโดยใช้ค่าหลักของโคชี ) อย่างไรก็ตาม การถามหา "ค่า" ของการแจกแจงนี้ที่ นั้นไม่สมเหตุสมผล คำตอบที่ซับซ้อนกว่านั้นหมายถึงขอบเขตเอกลักษณ์ของการแจกแจง
พีชคณิตเชิงเส้น
ใน พีชคณิต เมทริกซ์ บล็อกตัวเลขรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือสี่เหลี่ยมผืนผ้าจะถูกจัดการราวกับว่าเป็นตัวเลขเอง: เมทริกซ์สามารถบวกและคูณกันได้และในบางกรณีก็มีการหารด้วย การหารด้วยเมทริกซ์หมายถึงการคูณด้วยเมทริกซ์ ผกผันของเมทริกซ์นั้น ไม่ใช่ทุกเมทริกซ์จะมีเมทริกซ์ผกผัน[ 29 ]ตัวอย่างเช่นเมทริกซ์ที่มีแต่ศูนย์จะไม่สามารถหา เมทริกซ์ผกผันได้
เราสามารถกำหนดการหารเทียมได้โดยการกำหนดให้ โดยที่ แทนผกผันเทียมของ สามารถพิสูจน์ได้ว่าถ้า มีอยู่จริง แล้ว ถ้า แล้ว
พีชคณิตนามธรรม
ในพีชคณิตนามธรรมจำนวนเต็ม จำนวนตรรกยะ จำนวนจริง และจำนวนเชิงซ้อน สามารถถูกทำให้เป็นนามธรรมไปสู่โครงสร้างพีชคณิตทั่วไปมากขึ้น เช่นวงแหวนสลับที่ ซึ่งเป็นโครงสร้างทางคณิตศาสตร์ที่การบวก การลบ และการคูณมีพฤติกรรมเช่นเดียวกับในระบบจำนวนที่เราคุ้นเคย แต่การหารอาจไม่มีนิยาม การเพิ่มตัวผกผันการคูณให้กับวงแหวนสลับที่เรียกว่าการหาตำแหน่งอย่างไรก็ตาม การหาตำแหน่งเฉพาะที่ของวงแหวนสลับที่ทุกวงที่ศูนย์คือวงแหวนที่ไม่สำคัญซึ่ง ดังนั้นวงแหวนสลับที่ไม่สำคัญจึงไม่มีตัวผกผันที่ศูนย์ และด้วยเหตุนี้ การหารด้วยศูนย์จึงไม่มีนิยามสำหรับวงแหวนสลับที่ไม่สำคัญ
อย่างไรก็ตาม ระบบจำนวนใดๆ ที่สร้างวงแหวนสลับที่ได้สามารถขยายไปสู่โครงสร้างที่เรียกว่าวงล้อซึ่งการหารด้วยศูนย์เป็นไปได้เสมอ[ 30 ]อย่างไรก็ตาม โครงสร้างทางคณิตศาสตร์ที่ได้จะไม่ใช่วงแหวนสลับที่ได้อีกต่อไป เนื่องจากผลคูณจะไม่กระจายเหนือการบวกอีกต่อไป ยิ่งไปกว่านั้น ในวงล้อ การหารองค์ประกอบด้วยตัวมันเองจะไม่ส่งผลให้เกิดองค์ประกอบเอกลักษณ์ การคูณ อีก ต่อ ไปและหากระบบเดิมเป็นโดเมนจำนวนเต็มผลคูณในวงล้อจะไม่ส่งผลให้เกิดเซมิกรุปตัดทอนอีก ต่อไป
แนวคิดที่นำมาใช้กับเลขคณิตมาตรฐานนั้นคล้ายคลึงกับแนวคิดในโครงสร้างพีชคณิตทั่วไป เช่นริงและฟิลด์ในฟิลด์ สมาชิกที่ไม่เป็นศูนย์ทุกตัวสามารถผกผันได้ภายใต้การคูณ ดังที่กล่าวมาข้างต้น การหารจะก่อให้เกิดปัญหาเฉพาะเมื่อพยายามหารด้วยศูนย์เท่านั้น เช่นเดียวกันนี้ก็เป็นจริงในฟิลด์เฉียง (ซึ่งด้วยเหตุนี้จึงเรียกว่าริงหาร ) อย่างไรก็ตาม ในริงอื่นๆ การหารด้วยสมาชิกที่ไม่เป็นศูนย์อาจก่อให้เกิดปัญหาได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น ริงของจำนวนเต็มมอดูล 6 ความหมายของนิพจน์ ควรจะเป็นคำตอบ ของสมการ แต่ในริง นั้น เป็นตัวหารศูนย์สมการนี้มีคำตอบที่แตกต่างกันสองคำตอบ คือ และ ดังนั้นนิพจน์ จึงไม่มีนิยาม
ในทฤษฎีฟิลด์ นิพจน์ เป็นเพียงตัวย่อของนิพจน์อย่างเป็นทางการ โดยที่ คือตัวผกผันการคูณของ เนื่องจากสัจพจน์ของฟิลด์รับประกันการมีอยู่ของตัวผกผันดังกล่าวเฉพาะสำหรับสมาชิกที่ไม่เป็นศูนย์เท่านั้น นิพจน์นี้จึงไม่มีความหมายเมื่อ เป็นศูนย์ ตำราสมัยใหม่ซึ่งนิยามฟิลด์ว่าเป็นริงชนิดพิเศษ ได้รวมสัจพจน์ สำหรับฟิลด์ (หรือเทียบเท่า) ไว้ด้วย เพื่อ ไม่ให้ ริงศูนย์เป็นฟิลด์ ในริงศูนย์ การหารด้วยศูนย์เป็นไปได้ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าสัจพจน์ของฟิลด์อื่นๆ เพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะยกเว้นการหารด้วยศูนย์ในการนิยามฟิลด์
การคำนวณทางคอมพิวเตอร์
เลขคณิตจุดลอยตัว
ในการคำนวณ ตัวเลขส่วนใหญ่จะคำนวณด้วยเลขคณิตจุดลอยตัวซึ่งได้รับการกำหนดมาตรฐานโดย ข้อกำหนด IEEE 754 มาตั้งแต่ทศวรรษ 1980 ในเลขคณิตจุดลอยตัวของ IEEE ตัวเลขจะถูกแทนด้วยเครื่องหมาย (บวกหรือลบ) ตัวเลข สำคัญที่มีความแม่นยำคงที่ และเลขชี้กำลังที่ เป็นจำนวนเต็ม ตัวเลขที่มีเลขชี้กำลังมากเกินไปจะเกิด "โอเวอร์โฟลว์" ไปยังค่าอนันต์ บวกหรือลบ (+∞ หรือ −∞) ในขณะที่ตัวเลขที่มีเลขชี้กำลังน้อยเกินไปจะเกิด " อันเดอร์โฟลว์ " ไปยังค่าศูนย์บวกหรือลบ (+0 หรือ −0) ค่า NaN (ไม่ใช่ตัวเลข) หมายถึงผลลัพธ์ที่ไม่สามารถกำหนดได้
ในเลขคณิต IEEE การหาร 0/0 หรือ ∞/∞ จะได้ผลลัพธ์เป็น NaN แต่การหารอื่นๆ จะให้ผลลัพธ์ที่กำหนดไว้เสมอ การหารจำนวนที่ไม่ใช่ศูนย์ใดๆ ด้วยศูนย์บวก (+0) จะได้ผลลัพธ์เป็นอนันต์ที่มีเครื่องหมายเดียวกับตัวตั้งหาร การหารจำนวนที่ไม่ใช่ศูนย์ใดๆ ด้วยศูนย์ลบ (−0) จะได้ผลลัพธ์เป็นอนันต์ที่มีเครื่องหมายตรงข้ามกับตัวตั้งหาร คำจำกัดความนี้จะรักษาเครื่องหมายของผลลัพธ์ไว้ในกรณีที่เลขคณิตเกิดการอันเดอร์โฟลว์[ 31 ]
ตัวอย่างเช่น เมื่อใช้เลขคณิต IEEE ความแม่นยำเดี่ยว ถ้า แล้ว จะเกิด underflow เป็น และการหาร ด้วยผลลัพธ์นี้จะได้ ผลลัพธ์ที่แท้จริง มีขนาดใหญ่เกินกว่าที่จะแสดงเป็นตัวเลขความแม่นยำเดี่ยวได้ ดังนั้นจึงใช้ค่าอนันต์ที่มีเครื่องหมายเดียวกันแทนเพื่อบ่งชี้ว่าเกิด overflow
เลขคณิตจำนวนเต็ม

การหาร จำนวนเต็มด้วยศูนย์มักจะได้รับการจัดการแตกต่างจากการหารแบบจุดลอยตัว เนื่องจากไม่มีการแสดงผลลัพธ์ในรูปแบบจำนวนเต็มซีพียูมีพฤติกรรมที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นโปรเซสเซอร์x86 จะทำให้เกิด ข้อยกเว้นของฮาร์ดแวร์ในขณะที่โปรเซสเซอร์PowerPC จะสร้างผลลัพธ์ที่ไม่ถูกต้องสำหรับการหารโดยไม่แจ้งให้ทราบและดำเนินการต่อไป และโปรเซสเซอร์ ARMอาจทำให้เกิดข้อยกเว้นของฮาร์ดแวร์หรือส่งคืนค่าศูนย์ก็ได้[ 32 ] เนื่องจากความไม่สอดคล้องกันระหว่างแพลตฟอร์มนี้ภาษาโปรแกรมCและC++ จึงถือว่าผลลัพธ์ของการหารด้วยศูนย์เป็นพฤติกรรมที่ไม่กำหนด[ 33 ]ในภาษาโปรแกรมระดับสูง ทั่วไป เช่นPython [ 34 ] จะมี การ ยก ข้อยกเว้นขึ้นเมื่อพยายามหารด้วยศูนย์ ซึ่งสามารถจัดการได้ในส่วนอื่นของโปรแกรม
ในผู้ช่วยพิสูจน์อักษร
ตัวช่วยพิสูจน์หลายตัวเช่นRocqและLeanกำหนดให้ 1/0 = 0 เพื่อให้ฟังก์ชันทั้งหมด เป็นฟังก์ชัน สมบูรณ์คำจำกัดความดังกล่าวไม่ก่อให้เกิดข้อขัดแย้ง เนื่องจากการดำเนินการเพิ่มเติม (เช่นการตัดทอน ) ยังคงต้องการตัวหารที่ไม่เป็นศูนย์[ 35 ] [ 36 ]
อุบัติเหตุทางประวัติศาสตร์
- เมื่อวันที่ 21 กันยายน พ.ศ. 2540 ข้อผิดพลาดการหารด้วยศูนย์ใน "ตัวจัดการฐานข้อมูลระยะไกล" บนเรือUSS Yorktown (CG-48)ทำให้เครื่องทั้งหมดในเครือข่ายหยุดทำงาน ส่งผลให้ระบบขับเคลื่อนของเรือล้มเหลว[ 37 ] [ 38 ]
ดูเพิ่มเติม
หมายเหตุ
- ^เฉิง 2023 , หน้า 75–83.
- ↑ซัซกิส & ลิลเยดาห์ล 2009 , หน้า 1. 52–53.
- ↑ซัซกิส & ลิลเยดาห์ล 2009 , หน้า 1. 55–56.
- ^ Kochenburger, Ralph J.; Turcio, Carolyn J. (1974), Computers in Modern Society , Santa Barbara: Hamilton,
เครื่องคิดเลขตั้งโต๊ะยังสามารถทำการคำนวณอื่นๆ รวมถึงการหารได้ด้วย (แต่ห้ามหารด้วยศูนย์ เพราะเครื่องคิดเลขจะไม่หยุดทำการหารจนกว่าจะหยุดด้วยตนเอง)
สำหรับตัวอย่างวิดีโอ โปรดดูที่: เกิดอะไรขึ้นเมื่อคุณหารด้วยศูนย์บนเครื่องคิดเลขเชิงกล? , 7 มีนาคม 2021 , สืบค้น เมื่อ 6 มกราคม 2024 – ผ่านทาง YouTube - ^ Zazkis & Liljedahl 2009หน้า 53–54 ยกตัวอย่างทายาทของกษัตริย์แบ่งมรดกเพชร 12 เม็ดเท่าๆ กัน และตั้งคำถามว่าจะเกิดอะไรขึ้นหากทายาททั้งหมดเสียชีวิตก่อนที่พระราชประสงค์ของกษัตริย์จะได้รับการดำเนินการ
- ^ ในประเทศจีน ไต้หวัน และ ญี่ปุ่นตำราเรียนมักจะแยกความแตกต่างระหว่างอัตราส่วน และค่าของอัตราส่วนใน ทางตรงกันข้าม ตำราเรียนในสหรัฐอเมริกามักจะถือว่าทั้งสอง อย่างเป็นสัญลักษณ์เดียวกันLo, Jane-Jane; Watanabe, Tad; Cai, Jinfa (2004), "การพัฒนาแนวคิดเรื่องอัตราส่วน: มุมมองแบบเอเชีย", การสอนคณิตศาสตร์ในโรงเรียนมัธยมต้น , 9 (7): 362– 367, doi : 10.5951/MTMS.9.7.0362 , JSTOR 41181943
- ^ Cengiz, Nesrin; Rathouz, Margaret (2018), "การทำความเข้าใจอัตราส่วนที่เท่ากัน", การสอนคณิตศาสตร์ในโรงเรียนมัธยมต้น , 24 (3): 148– 155, doi : 10.5951/mathteacmiddscho.24.3.0148 , JSTOR 10.5951/mathteacmiddscho.24.3.0148 , S2CID 188092067
- ^ Clark, Matthew R.; Berenson, Sarah B.; Cavey, Laurie O. (2003), "การเปรียบเทียบอัตราส่วนและเศษส่วนและบทบาทของพวกมันในฐานะเครื่องมือในการให้เหตุผลเชิงสัดส่วน", The Journal of Mathematical Behavior , 22 (3): 297– 317, doi : 10.1016/S0732-3123(03)00023-3
- ^ Cheng, Ivan (2010), "เศษส่วน: มุมมองใหม่เกี่ยวกับความชัน", การสอนคณิตศาสตร์ในโรงเรียนมัธยมต้น , 16 (1): 34– 41, doi : 10.5951/MTMS.16.1.0034 , JSTOR 41183440
- ^ Cavey, Laurie O.; Mahavier, W. Ted (2010), "การมองเห็นศักยภาพในคำถามของนักเรียน", The Mathematics Teacher , 104 (2): 133– 137, doi : 10.5951/MT.104.2.0133 , JSTOR 20876802
- ^ Wegman, Edward J.; Said, Yasmin H. (2010), "พิกัดเอกพันธุ์ธรรมชาติ", Wiley Interdisciplinary Reviews: Computational Statistics , 2 (6): 678– 685, doi : 10.1002/wics.122 , S2CID 121947341
- ^ Robinson, KM; LeFevre, JA (2012), "ความสัมพันธ์ผกผันระหว่างการคูณและการหาร: แนวคิด ขั้นตอน และกรอบความคิดเชิงปัญญา", Educational Studies in Mathematics , 79 (3): 409– 428, doi : 10.1007/s10649-011-9330-5 , JSTOR 41413121
- ↑เฉิง 2023 , หน้า. 78; Zazkis และ Liljedahl 2009 , หน้า 13 55
- ↑ซัซกิส & ลิลเจดาห์ล 2009 , หน้า 1. 55.
- ^เฉิง 2023 , หน้า 82–83.
- ^บันช์ 1982 , หน้า 14
- ^ a b c Kaplan, Robert (1999), The Nothing That Is: A Natural History of Zero , New York: Oxford University Press, pp. 68–75 , ISBN 978-0-19-514237-2
- ^ Bunch 1982 , หน้า 15
- ^ Roy, Rahul (ม.ค. 2546), "ทฤษฎีบทพีทาโกรัสของบาบิโลน ประวัติศาสตร์ยุคแรกของเลขศูนย์ และการโต้แย้งเกี่ยวกับการศึกษาประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์" , Resonance , 8 (1): 30– 40, doi : 10.1007/BF02834448
- ^ Cajori, Florian (1929), "ความไร้สาระเนื่องจากการหารด้วยศูนย์: บันทึกทางประวัติศาสตร์", The Mathematics Teacher , 22 (6): 366– 368, doi : 10.5951/MT.22.6.0366 , JSTOR 27951153 .
- ^ Herman, Edwin; Strang, Gilbert ; et al. (2023), "2.2 ลิมิตของฟังก์ชัน" , Calculus , vol. 1, Houston: OpenStax, p. 454, ISBN 978-1-947172-13-5, OCLC 1022848630
- ^ไคลน์ 1925หน้า 63
- ^ไคลน์ 1925หน้า 26
- ^ชูมาเคอร์ 1996หน้า 149
- ^แฮมิลตัน 1982หน้า 19
- ^เฮนกินและคณะ 2012 , หน้า 292
- ^ Keisler, H. Jerome (2023) [1986], แคลคูลัสเบื้องต้น: แนวทางเชิงอนันต์ , Prindle, Weber & Schmidt, หน้า 29–30
- ^ Conway, John H. (2000) [1976], On Numbers and Games (ฉบับที่ 2), CRC Press, หน้า 20, ISBN 9781568811277
- ^ Gbur, Greg (2011), วิธีการทางคณิตศาสตร์สำหรับฟิสิกส์เชิงแสงและวิศวกรรม , สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์, หน้า 88–93 , รหัสบรรณานุกรม : 2011mmop.book.....G , ISBN 978-0-521-51610-5
- ^ Carlström, Jesper (2004), "Wheels: On Division by Zero" , Mathematical Structures in Computer Science , 14 (1): 143– 184, doi : 10.1017/S0960129503004110
- ^ Cody, WJ (มีนาคม 1981), "การวิเคราะห์ข้อเสนอสำหรับมาตรฐานจุดลอยตัว", Computer , 14 (3): 65, doi : 10.1109/CM.1981.220379 , S2CID 9923085 ,
ด้วยความระมัดระวังอย่างเหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องหมายพีชคณิตไม่ได้ถูกกำหนดโดยข้อผิดพลาดในการปัดเศษ โหมดเชิงเส้นจะรักษาความสัมพันธ์ของลำดับในขณะที่แก้ไขปัญหาการล้น ดังนั้น ตัวอย่างเช่น ส่วนกลับของจำนวนลบที่เกิดการอันเดอร์โฟลว์ก็ยังคงเป็นลบ
- ^ "คำสั่งหาร" , คู่มืออ้างอิงสถาปัตยกรรม ARMv7-M (ฉบับ D), Arm Limited, 2010 , สืบค้นเมื่อ 2024-06-12
- ^ Wang, Xi; Chen, Haogang; Cheung, Alvin; Jia, Zhihao; Zeldovich, Nickolai; Kaashoek, M. Frans, "พฤติกรรมที่ไม่กำหนด: เกิดอะไรขึ้นกับโค้ดของฉัน?", APSYS '12: รายงานการประชุมเชิงปฏิบัติการระบบเอเชียแปซิฟิก , APSYS '12, โซล, 23–24 กรกฎาคม 2012, นิวยอร์ก: สมาคมเครื่องจักรคำนวณ, doi : 10.1145/2349896.2349905 , hdl : 1721.1/86949 , ISBN 978-1-4503-1669-9
- ^ "ข้อยกเว้นในตัว" , เอกสารอ้างอิงไลบรารี Python 3 , มูลนิธิซอฟต์แวร์ Python, § "ข้อยกเว้นที่เป็นรูปธรรม – exception " , สืบค้นเมื่อ 2024-01-22
ZeroDivisionError - ^ Tanter, Éric; Tabareau, Nicolas (2015), "การเขียนโปรแกรมที่ได้รับการรับรองแบบค่อยเป็นค่อยไปใน Coq", DLS 2015: Proceedings of the 11th Symposium on Dynamic Languages , Association for Computing Machinery, arXiv : 1506.04205 , doi : 10.1145/2816707.2816710 ,
ฟังก์ชันการหารมาตรฐานบนจำนวนธรรมชาติใน Coq, div, เป็นฟังก์ชันสมบูรณ์และบริสุทธิ์ แต่ไม่ถูกต้อง: เมื่อตัวหารเป็น 0 ผลลัพธ์จะเป็น 0
- ^ Buzzard, Kevin (5 กรกฎาคม 2020), "การหารด้วยศูนย์ในทฤษฎีประเภท: คำถามที่พบบ่อย" , Xena Project (บล็อก) , สืบค้นเมื่อ 21 มกราคม 2024
- ^ Stutz, Michael (24 กรกฎาคม 1998), "จมเพราะ Windows NT" , Wired News , เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 29 เมษายน 1999
- ^ William Kahan (14 ตุลาคม 2011), แนวทางแก้ไขที่จำเป็นอย่างยิ่งสำหรับปัญหาการไม่สามารถแก้ไขข้อผิดพลาดในการคำนวณเลขทศลอยขนาดใหญ่ในวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม (PDF)
แหล่งที่มา
- บันช์, ไบรอัน (1982), ข้อผิดพลาดและความขัดแย้งทางคณิตศาสตร์ , นิวยอร์ก: แวน นอสแตรนด์ ไรน์โฮลด์, ISBN 0-442-24905-5(พิมพ์ซ้ำโดยสำนักพิมพ์ Dover ปี 1997)
- เฉิง, ยูจีนียา (2023), คณิตศาสตร์มีอยู่จริงหรือไม่? คำถามง่ายๆ นำเราไปสู่ความจริงอันลึกซึ้งที่สุดของคณิตศาสตร์ได้อย่างไร , สำนักพิมพ์เบสิกบุ๊คส์, ISBN 978-1-541-60182-6
- ไคลน์, เฟลิกซ์ (1925), คณิตศาสตร์เบื้องต้นจากมุมมองขั้นสูง / เลขคณิต พีชคณิต การวิเคราะห์แปลโดย เฮดริก, อีอาร์; โนเบิล, ซีเอ (ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 3), โดเวอร์
- Hamilton, AG (1982), Numbers, Sets, and Axioms , Cambridge University Press, ISBN 978-0521287616
- เฮนกิน, ลีออน; สมิธ, นอร์แมน; วาริโน, เวอร์น เจ.; วอลช์, ไมเคิล เจ. (2012), การย้อนรอยคณิตศาสตร์เบื้องต้น , Literary Licensing LLC, ISBN 978-1258291488
- Schumacher, Carol (1996), บทที่ศูนย์: แนวคิดพื้นฐานของคณิตศาสตร์นามธรรม , Addison-Wesley, ISBN 978-0-201-82653-1
- Zazkis, Rina; Liljedahl, Peter (2009), "เรื่องราวที่อธิบาย", การสอนคณิตศาสตร์ด้วยการเล่าเรื่อง , สำนักพิมพ์ Sense, หน้า 51–65 , doi : 10.1163/9789087907358_008 , ISBN 978-90-8790-734-1
อ่านเพิ่มเติม
- นอร์ธรอป, ยูจีน พี. (1944), ปริศนาในคณิตศาสตร์: หนังสือแห่งความขัดแย้ง , นิวยอร์ก: ดี. แวน นอสแตรนด์, บทที่ 5 "ห้ามหารด้วยศูนย์", หน้า 77–96
- ไซเฟ, ชาร์ลส์ (2000), Zero: The Biography of a Dangerous Idea , นิวยอร์ก: เพนกวิน, ISBN 0-14-029647-6
- Suppes, Patrick (1957), Introduction to Logic , Princeton: D. Van Nostrand, §8.5 "ปัญหาการหารด้วยศูนย์" และ §8.7 "ห้าแนวทางในการแก้ปัญหาการหารด้วยศูนย์"(พิมพ์ซ้ำโดยสำนักพิมพ์ Dover, 1999)
- Tarski, Alfred (1941), Introduction to Logic and to the Methodology of Deductive Sciences , Oxford University Press, §53 "Definitions whose deminiendum contains the identity sign"
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การหารด้วยศูนย์
ใน ทางคณิตศาสตร์ การ หารด้วยศูนย์ คือ การหาร ที่ตัวหาร (ตัวส่วน) เป็น ศูนย์ ซึ่งเป็นกรณีพิเศษที่มีปัญหา หากใช้ สัญลักษณ์ เศษส่วน ตัวอย่างทั่วไปสามารถเขียนได้เป็น เอ 0...
ความหมายของการแบ่ง
การ แบ่งส่วนนี้ สามารถ ตีความ เอ็น / ดี = คิว {\displaystyle N/D=Q} ในเชิงแนวคิดได้หลายวิธี [ 1 ]
ส่วนกลับของการคูณ
การหารเป็นการผกผันของ การคูณ หมายความว่าการคูณแล้วหารด้วยปริมาณที่ไม่เป็นศูนย์เดียวกัน หรือในทางกลับกัน จะทำให้ปริมาณเดิมไม่เปลี่ยนแปลง ตัวอย่างเช่น [ ( 5 × 3 ) / 3 = ( 5 / 3 ) × 3 = 5 {\displaystyle (5\times 3)/3=(5/3)\times 3=5} 12 ] ดังนั้น ปัญหาการหาร...
ความเข้าใจผิด
เหตุผลสำคัญประการหนึ่งที่ไม่ควรอนุญาตให้มีการหารด้วยศูนย์ก็คือ การอนุญาตให้ทำเช่นนั้นจะนำไปสู่ ความผิดพลาด ทางตรรกะ