Svmmarivm
Haec lectio nvmeros rationales ex integris constrvit. Fractionem definit vt par integrorvm cvivs alter terminvs non nvllvs est, demonstrat aeqvalitatem prodvctorvm decvssatorvm se gerere vt aeqvalitatem, svmmamqve et prodvctvm non pendere a fractionibvs electis ad qvemqve nvmervm repraesentandvm, et ostendit omnem nvmervm rationalem habere fractionem irredvcibilem et vnam tantvm. Deinde tractat calcvlvm fractionvm (denominatorem commvnem, simplificationem ante prodvctvm, fractiones compositas et errores freqventissimos) et ordinem nvmerorvm rationalivm cvm dvabvs eivs proprietatibvs propriis: densitate et proprietate Archimedea.
Proposita discendi
- Nvmeros rationales definire vt fractiones integrorvm qvae per aeqvalitatem prodvctorvm decvssatorvm identificantvr, et demonstrare svmmam et prodvctvm bene definita esse.
- Exsistentiam et vnicitatem fractionis irredvcibilis demonstrare, eaqve vti ad simplificandvm et ad decernendvm vtrvm dvae fractiones evndem nvmervm repraesentent.
- Cvm fractionibvs efficaciter operari: ad denominatorem commvnem per minimvm commvne mvltiplvm redvcere, ante mvltiplicationem simplificare, fractiones compositas solvere et errores vsitatos agnoscere.
- Nvmeros rationales comparare et in demonstrationibvs proprietates ordinis, densitatem et proprietatem Archimedeam adhibere.
Fractiones earvmqve aeqvivalentia
In lectione de generibvs nvmerorvm nvmeri rationales vt fractiones integrorvm denominatore non nvllo exhibiti svnt, et monitvm est fractionem non posse vt divisionem definiri, qvia divisio id ipsvm est qvod integri non permittvnt. Haec lectio constrvctionem ibi nvntiatam perficit. Eivs initivm svnt integri lectionis de nvmeris integris, cvm svmma, prodvcto, ordine svo et proprietate qva assidve vtemvr: prodvctvm dvorvm integrorvm non nvllorvm non nvllvm est. Inde seqvitvr factorem non nvllvm cancellari posse, qvia si cvm , tvm , ideoqve .
Definitio (fractio). Fractio est par ordinatvm integrorvm cvm , qvod scribitvr ; integer eivs nvmerator est et eivs denominator. Fractiones et aeqvivalentes dicvntvr cvm prodvcta earvm decvssata congrvvnt, id est cvm .
Sic et aeqvivalentes svnt, qvia , cvm et non sint, qvia . Definitio non est arbitraria. Si fractiones qvotientes esse debent, aeqvalitas , vtroqve membro per mvltiplicato, aeqvalitati aeqvivalere debet; definitio hanc conseqventiam pro initio svmit, qvae sola prodvcta integrorvm continet ideoqve sensvm habet anteqvam divisio exsistat. Vt avtem aeqvivalentia vicem aeqvalitatis gerere possit, se gerere debet vt illa: relatio aeqvivalentiae esse debet, eo sensv qvo in lectione de copiis, relationibvs et fvnctionibvs.
Aeqvivalentia fractionvm reflexiva, symmetrica et transitiva est: omnis fractio sibi ipsi aeqvivalens est; si aeqvivalens est fractioni , tvm aeqvivalens est fractioni ; et si aeqvivalens est fractioni et fractioni , tvm aeqvivalens est fractioni . Dvae priores proprietates ex commvtativitate prodvcti seqvvntvr; tertia factorem cancellandvm postvlat, et sola est in qva condicio intervenit vt denominatores non nvlli sint. Figvra depingit vt pvnctvm coordinatarvm : fractiones aeqvivalentes cvm origine in directvm positae apparent.
Demonstratio
Reflexivitas: ex commvtativitate prodvcti prodvcta decvssata fractionis secvm ipsa congrvvnt.
Symmetria: si , commvtativitas prodvcti et symmetria aeqvalitatis eandem condicionem dant, mvneribvs fractionvm permvtatis.
Transitivitas: a dvabvs hypothesibvs proficiscimvr, et ad pervenire volvmvs. In figvra, , et .
Primam aeqvalitatem per mvltiplicamvs et pro ponimvs , secvndvm alteram.
Ex associativitate et commvtativitate factor in vtroqve membro apparet; omnia in primvm transferimvs evmqve vt factorem commvnem extrahimvs.
Cvm et prodvctvm dvorvm integrorvm non nvllorvm non nvllvm sit, alter factor nihil est: fractiones extremae aeqvivalentes svnt.
Qvae si ita svnt, ad aeqvivalentiam fractionvm valent eventvs generales lectionis de copiis, relationibvs et fvnctionibvs, qvos repetere non oportet: ex theoremate de aeqvivalentiis et partitionibvs classes fractionvm aeqvivalentivm partitionem copiae fractionvm efficivnt, ita vt qvaeqve fractio ad vnam tantvm classem pertineat et dvae classes diversae nvllam fractionem commvnem habeant. Qvaeqve classis nvmervs est.
Definitio (nvmervs rationalis). Nvmervs rationalis est classis aeqvivalentiae fractionis, id est copia omnivm fractionvm ei aeqvivalentivm, et qvaelibet earvm evm repraesentat; in notatione lectionis de copiis, relationibvs et fvnctionibvs, nvmervs rationalis a repraesentatvs est classis , et hic simpliciter scribitvr. Copia nvmerorvm rationalivm, qvae est copia qvotiens fractionvm per earvm aeqvivalentiam, per notatvr. Scribitvr cvm ambae fractiones evndem nvmervm rationalem repraesentant, id est cvm aeqvivalentes svnt, vt affirmat lemma de classibvs aeqvivalentiae ibi demonstratvm.
Qvisqve integer cvm nvmero rationali a repraesentato identificatvr. Identificatio integros diversos non confvndit, qvia idem valet atqve , id est ; hoc sensv . Postea confirmabitvr operationes nvmerorvm rationalivm, ad integros adhibitas, vsitatas reddere. Regvla practica qva saepissime vtimvr vt fractionem mvtemvs nvmero non mvtato haec est.
Pro omnibvs integris , et , cvm et , valet . Praesertim , ita vt omnis nvmervs rationalis per fractionem denominatoris natvralis repraesentetvr. A sinistra ad dextram lecta, aeqvalitas factorem commvnem simplificat; a dextra ad sinistram lecta, fractionem amplificat. Figvra eivs sensvm ostendit: si qvaeqve particvla vnitatis in particvlas aeqvales dividitvr, eadem portio particvlis vicibvs plvribvs describitvr.
Demonstratio
In figvra, vnitatem in particvlas aeqvales dividit et ex eis svmit.
Si qvaeqve particvla in particvlas aeqvales dividitvr, vnitas in particvlas divisa manet, et portio svmpta ex eis continet.
Cvm , eadem portio dvodecim particvlis describitvr.
Aeqvivalentia a pictvra non pendet: prodvcta decvssata congrvvnt ex associativitate et commvtativitate prodvcti. Condicio id solvm praestat vt denominator admissibilis sit.
Cvm mvtatio signi vtrivsqve termini obtinetvr; si denominator negativvs est, haec mvtatio evm natvralem reddit.
Argvmentvm oneratvr…