قدر مطلق یکی از مفاهیم بنیادی ریاضیات است که برای بیان فاصله یک عدد از صفر روی محور اعداد به کار می‌رود. قدر مطلق هر عدد حقیقی همیشه نامنفی است و با نماد دو خط عمودی مانند \( |x| \) نوشته می‌شود. برای نمونه، \( |5|=5 \) و \( |-5|=5 \) است، زیرا هر دو عدد پنج واحد از صفر فاصله دارند.

در این مقاله، تعریف دقیق قدر مطلق، نمایش آن به‌صورت تابع چندضابطه‌ای، خواص مهم، ارتباط آن با فاصله، معادلات و نامعادلات قدر مطلق، و روش تبدیل نتایج به نمادگذاری بازه‌ای بررسی می‌شود. مثال‌های حل‌شده نیز نشان می‌دهند چگونه می‌توان از مفهوم فاصله برای حل مسائل جبری استفاده کرد.

بازه در ریاضیات روشی استاندارد برای نمایش مجموعه‌ای از اعداد حقیقی است که بین دو کران قرار دارند. با استفاده از نمادگذاری بازه‌ای می‌توان مشخص کرد که هر کران در مجموعه قرار دارد یا ندارد. بازه‌ها به چهار نوع اصلیِ باز، بسته، نیمه‌باز و نیمه‌بسته تقسیم می‌شوند و در حالت‌های نامتناهی نیز برای نمایش مجموعه‌هایی مانند همه اعداد بزرگ‌تر از یک عدد یا کوچک‌تر از آن به کار می‌روند.

در این مقاله تعریف دقیق بازه، تفاوت پرانتز و کروشه، بازه‌های کراندار و نامتناهی، ارتباط بازه با نامعادلات، نمایش روی محور اعداد و چند مثال حل‌شده بررسی می‌شود. این نمادگذاری یکی از ابزارهای پایه در جبر، حسابان، آنالیز و مطالعه دامنه و برد توابع است.

اعداد حقیقی مجموعه‌ای از تمام اعداد گویا و گنگ هستند و معمولاً با نماد \( \mathbb{R} \) نمایش داده می‌شوند. این مجموعه شامل اعداد طبیعی، صحیح، گویا و گنگ است و می‌توان هر عدد حقیقی را به‌صورت یک نقطه روی محور اعداد نمایش داد.

در این مقاله با تعریف دقیق اعداد حقیقی، رابطه آن‌ها با سایر دستگاه‌های عددی، ترتیب اعداد، قدرمطلق، بازه‌ها، خواص جبری و ترتیب، ویژگی چگالی و اصل کامل بودن آشنا می‌شوید. همچنین چند مثال حل‌شده برای مقایسه و کار با اعداد حقیقی ارائه شده است.

اعداد گنگ اعداد حقیقی‌ای هستند که نمی‌توان آن‌ها را به صورت نسبت دو عدد صحیح با مخرج ناصفر نوشت. به بیان دقیق‌تر، اگر عدد حقیقی \(x\) را نتوان به صورت \(\frac{p}{q}\) با \(p,q\in\mathbb{Z}\) و \(q\neq0\) نوشت، آن عدد گنگ است. عددهایی مانند \(\sqrt{2}\)، \(\sqrt{3}\) و \(\pi\) نمونه‌هایی از اعداد گنگ هستند.

نمایش اعشاری یک عدد گنگ نامتناهی و غیردوره‌ای است؛ بنابراین اعداد گنگ برخلاف اعداد گویا، نه نمایش اعشاری متناهی دارند و نه اعشاری که از جایی به بعد به‌صورت دوره‌ای تکرار شود. در این مقاله تعریف دقیق، ویژگی‌ها، روش‌های تشخیص، اثبات گنگ بودن \(\sqrt{2}\)، رابطه اعداد گنگ با اعداد گویا و حقیقی، خواص جبری، مثال‌های حل‌شده و کاربردهای این اعداد را بررسی می‌کنیم.

اعداد گویا یکی از مجموعه‌های بنیادی اعداد در ریاضیات هستند. هر عددی که بتوان آن را به‌صورت نسبت دو عدد صحیح با مخرج ناصفر نوشت، یک عدد گویا است. مجموعه اعداد گویا با نماد \( \mathbb{Q} \) نمایش داده می‌شود و به‌صورت زیر تعریف می‌شود:

اعداد صحیح نیز گویا هستند، زیرا هر عدد صحیح \(n\) را می‌توان به شکل \(n/1\) نوشت. نمایش اعشاری یک عدد گویا یا متناهی است یا از یک الگوی دوره‌ای پیروی می‌کند؛ برای مثال \(0.75\) و \(0.\overline{3}\) هر دو گویا هستند.

اعداد گویا تحت جمع، تفریق و ضرب بسته‌اند و تقسیم دو عدد گویا نیز، به شرط آنکه مقسوم‌علیه صفر نباشد، عددی گویا به دست می‌دهد. همچنین \( \mathbb{Q} \) یک میدان مرتب است و بین هر دو عدد حقیقی متفاوت، بی‌نهایت عدد گویا وجود دارد؛ بااین‌حال مجموعه اعداد گویا نسبت به فاصله معمول کامل نیست.

اعداد صحیح مجموعه‌ای از اعداد مثبت، منفی و صفر هستند و با نماد \( \mathbb{Z} \) نشان داده می‌شوند:

$$ \mathbb{Z}=\{\ldots,-3,-2,-1,0,1,2,3,\ldots\} $$

در این مقاله، تعریف دقیق اعداد صحیح، تفاوت آن‌ها با اعداد طبیعی، جایگاه صفر، اعداد مثبت و منفی، نمایش روی محور اعداد، قدرمطلق، ترتیب و مقایسه، عملیات جمع، تفریق، ضرب و تقسیم و مهم‌ترین ویژگی‌های جبری اعداد صحیح بررسی می‌شود. همچنین با مثال‌های حل‌شده نشان می‌دهیم که چرا اعداد صحیح تحت جمع، تفریق و ضرب بسته‌اند، اما تحت تقسیم بسته نیستند.

اعداد طبیعی بنیادی‌ترین دستگاه عددی در ریاضیات هستند و برای شمارش، ترتیب‌دادن و شماره‌گذاری به کار می‌روند. بسته به قرارداد مورد استفاده، مجموعه اعداد طبیعی ممکن است از \(1\) شروع شود یا صفر را نیز شامل شود. به همین دلیل، هنگام استفاده از نماد \(\mathbb{N}\) باید مشخص کرد که آیا \(0\) عضو این مجموعه در نظر گرفته شده است یا نه.

در این مقاله تعریف دقیق اعداد طبیعی، نمادگذاری، رابطه آن‌ها با اعداد صحیح، خواص جمع و ضرب، ترتیب، اصل خوش‌ترتیبی، اصل استقرا و کاربردهای مهم آن‌ها بررسی می‌شود. همچنین تفاوت «عدد طبیعی» با «رقم» و «عدد صحیح» توضیح داده شده و مثال‌هایی برای تشخیص و کار با اعداد طبیعی ارائه می‌شود.