Svmmarivm
Haec lectio scriptvram decimalem nvmerorvm rationalivm perscrvtatvr. Ostendit digitos qvotientis ex residvis divisionis longae nasci, valorem expressionis decimalis infinitae per intervalla inclvsa et proprietatem Archimedeam definit, et tria theoremata demonstrat qvae eam describvnt: fractio irredvcibilis expressionem finitam habet si et solvm si denominator eivs nvllos factores primos praeter et habet; expressio cvivsvis nvmeri rationalis finita avt periodica est, periodo cvivs longitvdo denominatore minor est; et vicissim omnis expressio periodica nvmervm rationalem repraesentat, cvivs fractio generatrix svmma progressionis geometricae obtinetvr. Inde seqvvntvr aeqvalitas inter 0,999… et , descriptio irrationalivm per expressiones non periodicas et, postremo, notatio scientifica, digiti significantes et margo erroris qvem rotvndatio committit.
Proposita discendi
- Expressionem decimalem fractionis divisione longa obtinere et, residvis adhibitis, rationem reddere cvr qvisqve digitvs inter et sit et cvr expressio ad fractionem accedat.
- Ex factorizatione denominatoris diivdicare vtrvm fractio expressionem finitam an periodicam habeat, et longitvdinem periodi eivs margine coercere.
- Fractionem generatricem expressionis periodicae invenire et aeqvalitates, qvalis est ea qvae inter 0,999… et intercedit, accvrate confirmare.
- Nvmeros notatione scientifica scribere, eos ad datvm digitorvm significantivm nvmervm rotvndare et errores absolvtvm ac relativvm qvi committvntvr margine coercere.
Divisio longa et digiti decimales
In lectione de nvmeris rationalibvs fractiones earvmqve operationes tractatae svnt; in lectione de systematibvs nvmerationis positionalis, scriptvra nvmerorvm natvralivm per digitos. Expressio decimalis vtrvmqve conivngit: notationem positionalem ad dextram virgvlae extendit, potentiis negativis nvmeri adhibitis. Sic nvmervs qvi 0,375 scribitvr ex definitione svmma est decimarvm, centesimarvm et millesimarvm:
Generatim expressio decimalis finita constat ex parte integra et ex finito digitorvm nvmero , qvorvm qvisqve inter et est, et nvmervm qvi seqvitvr repraesentat:
Cvm signvm nvmeri rationalis seorsvm scribatvr, satis est nvmeros rationales positivos considerare. Ad expressionem fractionis nvmerorvm natvralivm inveniendam adhibetvr divisio longa, qvae nihil alivd est qvam divisio cvm residvo iterata: primvm dividitvr per , qvod partem integram et residvvm dat; deinde qvaqve vice mvltiplicatvr per residvvm postremvm idqve dividitvr per . Qvotiens hvivs divisionis est digitvs seqvens, et residvvm eivs vicem qvae proxime seqvitvr alit:
Digitos fractionis compvtamvs. Qvaqve vice scribvntvr dividendvs, qvi decies residvvm privs aeqvat, digitvs qvi obtinetvr et residvvm novvm. Figvra scalam divisionvm ostendit et, svpra, digitos qvi accvmvlantvr.
Demonstratio
Cvm , pars integra est et residvvm primvm est ipse nvmerator, . Residvvm per mvltiplicamvs et per dividimvs: digitvs decimarvm est .
Residvo digitvs centesimarvm obtinetvr.
Residvo , digitvs millesimarvm.
Residvo , digitvs qvartvs.
Residvo , qvintvs.
Residvo , sextvs; et residvvm novvm est , idem a qvo incepimvs.
Hinc divisio per singvlas vices iteratvr: qvod dividendvm restat, scilicet mvltiplicatvm per , est idem qvotiens sex locis promotvs. Digiti agmen efficivnt qvod sine fine repetitvr.
Expressio fractionis est igitvr 0,428571428571…, periodo 428571. Exemplvm totam lectionem qvasi in semine continet: digiti ex residvis orivntvr, residva divisore minora svnt et, simvl ac vnvm repetitvr, omnia qvae seqvvntvr repetvntvr. Primvm qvod confirmare oportet est digitos sic obtentos veros esse digitos et ad fractionem qvam proxime libet accedere.
Sint et nvmeri natvrales, et sint , et, pro qvovis nvmero natvrali , et nvmeri qvos divisio longa nvmeri per praebet. Tvm qvodqve digitvs est, inter et , et pro omni nvmero natvrali valet aeqvalitas seqvens, in qva addendvm postremvm non negativvm est et minvs qvam .
Demonstratio per indvctionem in procedit. Figvra argvmentvm comitatvr cvm : qvisqve digitvs novvs vnvm ex decem intervallis minoribvs intervalli prioris eligit, qvod amplificatvr vt conspiciatvr.
Demonstratio
Qvodqve digitvs est: cvm residvvm privs minvs sit qvam , dividendvs minor est qvam , et qvotiens minor est qvam .
Pro , sine digitis, aeqvalitas est prima divisio cvm residvo, per divisa.
Gradvs indvctivvs: addendvm postremvm divisione seqventi, , rescribitvr et in dvas fractiones dividitvr.
Svbstitvendo in aeqvalitatem ordinis obtinetvr aeqvalitas ordinis ; per indvctionem aeqvalitas pro omni valet.
Cvm , addendvm postremvm non negativvm est et minvs qvam : fractio minvs qvam distat a sva trvncatione ordinis , nvmero qvi ex parte integra et primis digitis constat.
Lemma dicit esse in intervallo qvod in incipit et longitvdinem habet, extremo sinistro inclvso et dextro exclvso; haec intervalla, qvae in lectione de recta reali diligenter tractabvntvr, sic scribvntvr:
Argvmentvm oneratvr…