Ноль: различия между версиями
imported>VitalikBot м Использование шаблона {{improve}}, langs: ru |
imported>GAndy |
||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
{{ | {{значения}} | ||
{{ | {{Похожие буквы|O}} | ||
= | {{Натуральное число|0|factor=}} | ||
{{ | {{Врезка| | ||
| | |Ширина = 255px | ||
| | |Выравнивание = right | ||
| | |Содержание = | ||
* «Существуют две формы: ''ноль'' и ''нуль''. В терминологическом значении (особенно в косвенных падежах) обычно используется вторая, например: ''равняется нулю, температура держится на нуле''»<ref name=rosent>[[Розенталь, Дитмар Эльяшевич|''Д. Э. Розенталь'']]. [http://www.evartist.narod.ru/text1/31.htm Справочник по правописанию, произношению, литературному редактированию. Глава X. Правописание имен числительных.] {{Wayback|url=http://www.evartist.narod.ru/text1/31.htm |date=20150112165937 }} М.: ЧеРо, 1999.</ref>. | |||
* «…производное прилагательное обычно образуется от формы ''нуль'', например: ''нулевой меридиан, нулевая отметка''»<ref name=rosent />. | |||
}} | }} | ||
{{ | '''Ноль''' ('''0''', '''нуль''' от {{lang-la|nullus}} — никакой{{sfn|Энциклопедический словарь юного математика|1985}}) — [[целое число|целое]] [[число]], которое при сложении с любым числом или вычитании из него не меняет последнее<ref>{{книга |часть=Нуль |страницы=1082 |заглавие=Математическая энциклопедия (в 5 томах) |место=М. |том=3 |год=1982 |издательство=[[Большая Российская энциклопедия (издательство)|Советская Энциклопедия]] }}</ref>, то есть даёт результат, равный этому последнему; умножение любого числа на ноль даёт ноль<ref name="dict">{{книга|заглавие=Большой Энциклопедический словарь|часть=Нуль|год=2000|автор=|язык=ru}}</ref>. | ||
[[Большой толковый словарь русского языка|Большой толковый словарь]] Кузнецова (2009)<ref>Большой толковый словарь русского языка. Гл. ред. С. А. Кузнецов. Первое издание: СПб.: Норинт, 1998.</ref> приводит обе формы слова: ''ноль, нуль'' — как равнозначные, хотя имеется некоторое различие в употреблении. В частности, форма ''нуль'' чаще используется в терминологии, особенно в косвенных падежах, она же берётся как основа для образования прилагательного ''нулевой'' — соответственно, форма ''ноль'' чаще употребляется в именительном падеже (см. врезку). | |||
= | Ноль играет исключительно важную роль в математике и физике<ref>{{начало цитаты}}Самая важная цифра есть нуль. Это была гениальная идея — сделать нечто из ничего, дать этому нечто имя и изобрести для него символ.{{Конец цитаты|источник=''[[Ван дер Варден, Бартель Леендерт|Ван дер Варден Б. Л.]]'' Пробуждающаяся наука. Математика древнего Египта, Вавилона и Греции. — М.: Физматлит, 1959. — С. 77.}}</ref>. | ||
==== | == Ноль в математике == | ||
=== | === Цифра «ноль» в математике === | ||
# | Цифра «ноль» — математический знак, выражающий отсутствие значения данного [[числовой разряд|разряда]] в записи числа в [[Система счисления#Позиционные системы счисления|позиционной системе счисления]]. В настоящее время эта цифра почти всегда обозначается «0» (по индо-арабской записи цифр). Цифра ноль, поставленная справа от другой цифры, увеличивает числовое значение всех левее стоящих цифр на [[числовой разряд|разряд]] (например, в [[Десятичная система счисления|десятичной системе счисления]], умножает на десять). Сравните, например, числа 4<sub>10</sub> и 40<sub>10</sub>; 4<sub>16</sub> и 40<sub>16</sub> (нижний индекс означает основание системы счисления). | ||
Понятие нуля исторически появилось как особый цифровой [[символ]], необходимый при записи чисел в [[Позиционная система счисления|позиционной системе счисления]]. Этот символ указывал на отсутствие значения в соответствующем разряде, что позволяло не путать, например, записи <math>7, 70, 700.</math> | |||
С цифрой 0 связаны особенно простые признаки делимости целых чисел. | |||
В десятичной системе счисления: | |||
* Число делится на 10 тогда и только тогда, когда оно оканчивается на цифру 0. | |||
* Число делится на 100 тогда и только тогда, когда оно оканчивается на две цифры 0. | |||
Аналогичные признаки делимости имеются для чисел 1000, 10000 и т. д. | |||
Признаки делимости, связанные с цифрой 0, в десятичной системе особенно легко комбинируются с признаками делимости на 2 и на 5, например: | |||
* Число делится на 20 тогда и только тогда, когда последняя цифра числа — 0, а предпоследняя — чётная. | |||
* Число делится на 50 тогда и только тогда, когда последняя цифра числа — 0, а предпоследняя — 0 или 5. | |||
Аналогичные признаки делимости имеются для чисел 200, 500, 2000, 5000 и т. д. | |||
=== | Признаки делимости, связанные с цифрой «0», в других системах счисления аналогичны таковым в десятичной. В частности, в любой системе счисления с основанием <math>k</math> число делится на <math>k^n</math>, если оно оканчивается на <math>n</math> нулей. | ||
{{ | |||
| | === Число «ноль» в математике === | ||
| | |||
| | ==== Принадлежность к натуральным числам ==== | ||
| | Существуют два подхода к определению [[Натуральное число|натуральных чисел]] — одни авторы причисляют ноль к натуральным числам<ref>{{книга | ||
| | |заглавие=The historical roots of elementary mathematics | ||
| | |издательство=[[Dover Publications|Courier Dover Publications]] | ||
|числительные= | |год=1976 | ||
| | |isbn=0-486-13968-9 | ||
| | |страницы=254—255 | ||
| | |ссылка=https://books.google.com/books?id=7xArILpcndYC | ||
| | |язык=en | ||
| | |автор=Bunt, Lucas Nicolaas Hendrik; Jones, Phillip S.; Bedient, Jack D. | ||
| | |archive-date=2023-01-22 | ||
}} | |archive-url=https://web.archive.org/web/20230122150840/https://books.google.com/books?id=7xArILpcndYC | ||
}}, [https://books.google.com/books?id=7xArILpcndYC&pg=PA255 Extract of pages 254—255] {{Wayback|url=https://books.google.com/books?id=7xArILpcndYC&pg=PA255 |date=20160510195505 }}</ref>, другие этого не делают. В российских школьных программах по математике не принято причислять ноль к натуральным числам, хотя это затрудняет некоторые формулировки (например, приходится различать [[деление с остатком]] и [[деление нацело]]). В качестве компромисса в источниках иногда рассматривают «расширенный натуральный ряд», включающий нуль<ref name=POTAP9>{{книга |автор=Потапов М. К., Александров В. В., Пасиченко П. И. |заглавие=Алгебра и анализ элементарных функций |место={{М.}} |издательство=Наука |год=1981 |страниц=560 |страницы=9}}</ref>. | |||
Множество всех натуральных чисел принято обозначать символом <math>\mathbb{N}</math>. Международные стандарты [[ISO 31-11]] (1992 год) и [[ISO 80000-2]] (2009 год) устанавливают следующие обозначения<ref>{{cite web|title=International standard 80000-2:2009. Part 2|url=https://people.engr.ncsu.edu/jwilson/files/mathsigns.pdf|website=NCSU COE People|access-date=2019-08-12|archive-date=2019-02-28|archive-url=https://web.archive.org/web/20190228003440/https://people.engr.ncsu.edu/jwilson/files/mathsigns.pdf|url-status=live}}</ref>: | |||
* <math>\mathbb{N}</math> — натуральные числа, включая ноль: <math>\{0,1,2,3,4\dots\}</math>. | |||
* <math>\mathbb{N^*}</math> — натуральные числа без нуля: <math>\{1,2,3,4\dots\}</math>. | |||
Такие же, как в ISO, обозначения для множества натуральных чисел закреплены в российском ГОСТ 2011 года: Р 54521-2011, таблица 6.1<ref>{{Cite web|url=https://docs.cntd.ru/document/1200088826|title=ГОСТ Р 54521-2011 Статистические методы. Математические символы и знаки для применения в стандартах (Переиздание) от 24 ноября 2011 - docs.cntd.ru|website=docs.cntd.ru|access-date=2022-01-14|archive-date=2021-07-09|archive-url=https://web.archive.org/web/20210709185144/https://docs.cntd.ru/document/1200088826|url-status=live}}</ref>. Тем не менее в русских источниках этот стандарт пока не соблюдается — в них символ <math>\mathbb{N}</math> обозначает натуральные числа без нуля, а расширенный натуральный ряд обозначается, например, <math>\mathbb{N}_0, \Z_0</math> {{итд}}<ref name=POTAP9/> | |||
==== Основные свойства нуля ==== | |||
* 0 — [[целое число]]. | |||
* На [[числовая ось|числовой прямой]] 0 разделяет [[положительное число|положительные]] и [[отрицательные числа]]. | |||
[[Файл:Number-line.svg|715x715px|center|<center>Отрицательные числа (красным) на [[Числовая ось|числовой оси]]</center>|border|frameless]] | |||
* Ноль является [[Чётные и нечётные числа|чётным]] числом, поскольку при делении его на 2 получается [[целое число]]: <math>0/2 = 0</math>. | |||
* Ноль не имеет [[Знак (математика)|знака]]. Могут использоваться [[Отрицательный и положительный ноль|''условные'' обозначения]] отрицательной и положительной [[Бесконечно малая и бесконечно большая|бесконечно малой величины]]: [[Отрицательный и положительный ноль|<math>-0</math>, <math>+0</math>]], однако это ''не числа'' в обычном смысле. | |||
* Любое [[число]] при [[Сложение|сложении]] с нулём не меняется: <math>a + 0 = 0 + a = a.</math> При [[вычитание|вычитании]] нуля из любого числа получается то же число<ref name=":0">{{Книга|автор=Савин А. П.|заглавие=Энциклопедический словарь юного математика|ответственный=сост. А. П. Савин |издание= |место=М.|издательство=«Педагогика»|год=1989|страницы=219|страниц=|isbn=|isbn2=|ссылка часть=http://sernam.ru/book_e_math.php?id=90}}</ref>: <math>a - 0 = a</math>. | |||
* [[Умножение]] любого числа на ноль даёт ноль<ref name=":0" />: | |||
:: <math>a \cdot 0 = 0 \cdot a = 0.</math> | |||
* При [[Деление (математика)|делении]] нуля на любое ненулевое число получается ноль: | |||
:: <math>0/a = 0</math> при <math>a \neq 0.</math> | |||
==== Деление на ноль ==== | |||
* [[Деление на ноль]] невозможно ни в каком [[Поле (математика)|поле]] или [[Кольцо (математика)|кольце]], включая поля [[Действительные числа|действительных]] и [[Комплексные числа|комплексных]] чисел. | |||
: <small>В самом деле, если обозначить <math>\frac{a}{0} = b</math>, то по определению деления формально должно быть <math>b \cdot 0 = a</math>, в то время как выражение <math>b \cdot 0</math>, при любом <math>b</math>, равно нулю. Другими словами, для нуля не существует [[Обратное число|обратного элемента]] ни в каком поле.</small> | |||
* Деление на ноль ненулевого комплексного числа возможно на [[Комплексная плоскость#Расширенная комплексная плоскость и бесконечно удалённая точка|расширенной комплексной плоскости]], его результат — бесконечно удалённая точка. | |||
==== Значения отдельных функций ==== | |||
* [[Факториал]] нуля по соглашению<ref>{{книга |автор=Цыпкин А. Г. |заглавие=Справочник по математике для средних учебных заведений|ответственный=Под ред. С. А. Степанова |издание=3-е изд |место=М |издательство=Наука|год=1983|страницы=415|страниц=480}}</ref> принят равным единице: <math>0! = 1</math>. При таком соглашении тождество <math>n!=(n-1)! \cdot n</math> будет верно и при <math>n=1.</math> | |||
* Результат возведения нуля в любую положительную [[Возведение в степень|степень]] равен нулю: <math>0^a = 0</math> при <math>a > 0</math>. Возведение нуля в любую отрицательную степень не имеет смысла. | |||
* Результат возведения любого числа (кроме нуля) в нулевую степень равен единице: <math>a^0 = 1</math>. | |||
** Одни авторы считают выражение <math>0^0</math> ([[ноль в нулевой степени]]) неопределённым (лишённым смысла)<ref>[http://math-prosto.ru/?page=pages/stepeni/stepeni1.php Что такое степень числа] {{Wayback|url=http://math-prosto.ru/?page=pages%2Fstepeni%2Fstepeni1.php |date=20210728080548 }} // Школьная математика, интернет-ресурс.</ref><ref>[http://scienceland.info/algebra7/degree-zero Почему число в степени 0 равно 1?] {{Wayback|url=http://scienceland.info/algebra7/degree-zero |date=20150402165939 }} // Науколандия, интернет-ресурс.</ref><ref>[http://enc-dic.com/enc_sovet/Stepennaja-funkcija-85229.html Степенная функция] {{Wayback|url=http://enc-dic.com/enc_sovet/Stepennaja-funkcija-85229.html |date=20150402110306 }} // Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия 1969—1978.</ref>, другие принимают <math>0^0=1</math>. | |||
:: Связано это с тем, что функция двух переменных <math>x^y</math> в точке <math>\{0,0\}</math> имеет неустранимый [[Непрерывная функция#Точки разрыва|разрыв]]. В самом деле, вдоль положительного направления оси <math>X,</math> где <math>y=0,</math> она равна единице, а вдоль положительного направления оси <math>Y,</math> где <math>x=0,</math> она равна нулю.</small> | |||
:: В то же время, функция одной переменной <math>x^0</math> имеет в точке <math>x=0</math> устранимый разрыв (она равна единице во всех остальных точках) и может быть доопределена по непрерывности. | |||
:: См. подробнее статью [[Ноль в нулевой степени]]. | |||
==== Ноль в геометрии ==== | |||
* [[Точка (геометрия)|Точку]] можно рассматривать как [[Размерность пространства|нульмерный объект]]. | |||
* Точка плоскости с одной нулевой координатой лежит на соответствующей координатной оси (с нулевой абсциссой — на оси ординат; с нулевой ординатой — на оси абсцисс). Обе нулевые координаты задают точку, именуемую [[Начало координат|началом координат]]. | |||
* Точка трёхмерного пространства с одной нулевой координатой лежит на соответствующей координатной плоскости, с двумя — на координатной оси. Точка трёхмерного пространства тоже называется началом координат, если все её координаты нулевые. | |||
* Аналогичные утверждения верны для пространства любой [[Размерность пространства|размерности]]. | |||
* На окружности расположения 0° и 360° совпадают. | |||
==== Ноль в математическом анализе ==== | |||
* При вычислении [[Предел (математика)|предела]] отношения <math>(a/b)</math>, где <math>a \rightarrow 0</math> и <math>b \rightarrow 0</math>, возникает такая ситуация, что непосредственная подстановка даёт выражение <math>(0/0)</math>, значение которого не определено. В процессе [[Раскрытие неопределённостей|раскрытия неопределённостей]] возможны семь таких ситуаций, и в четырёх из них формально присутствует ноль: <math>\left ( \frac{0}{0} \right )</math>, <math>(0^0)</math>, <math>(\infty^0)</math>, <math>(0\cdot\infty)</math>. | |||
<!-- <center> | |||
{| class="wikitable" | |||
|-align="center" | |||
| width="70" | <math>\left ( \frac{0}{0} \right )</math> | |||
| width="70" | <math>(0^0)</math> | |||
| width="70" | <math>(\infty^0)</math> | |||
| width="70" | <math>(0\cdot\infty)</math> | |||
|} | |||
</center>--> | |||
* Также возможна вполне определённая ситуация, когда рассматривается [[Односторонний предел|односторонний (правый или левый) предел]] бесконечно малой величины: | |||
:* Правый предел: <math>\lim_{x \to +0} \frac{1}{x}=\left( \frac{1}{0} \right)=+\infty,</math> <span style="color:#ffffff">_</span> или <span style="color:#ffffff">_</span> <math>\left ( \frac{1}{x} \right ) \xrightarrow[x \xrightarrow{} +0]{}~{+\infty}</math>. | |||
:* Левый предел: <math>\lim_{x \to -0} \frac{1}{x}=\left( \frac{1}{0} \right)=-\infty,</math> <span style="color:#ffffff">_</span> или <span style="color:#ffffff">_</span> <math>\left ( \frac{1}{x} \right ) \xrightarrow[x \xrightarrow{} -0]{}~{-\infty}</math>. | |||
==== Обобщения (ноль в общей алгебре) ==== | |||
Аналог нуля может существовать в любом множестве, на котором определена операция сложения; в [[Общая алгебра|общей алгебре]] такой элемент иногда называется ''[[Нейтральный элемент|нейтральным элементом]]'', иногда — ''аддитивным нулём'', чаще всего — ''нулём относительно сложения''. Примеры такого элемента — [[нулевой вектор]] и [[нулевая матрица]]. (Если же на множестве определена операция умножения, в качестве аналога нуля можно рассматривать ''мультипликативную единицу'', или ''единицу относительно умножения'' — при наличии таковой.) | |||
Алгебраические структуры, снабженные и сложением, и умножением, также могут содержать аналог нуля. Нулевой элемент содержит любое [[Кольцо (математика)|кольцо]] и его частные случаи — [[Тело (математика)|тело]] и [[Поле (математика)|поле]]. Например, квадратная [[нулевая матрица]] размера <math>n\times n</math> является нулевым элементом кольца квадратных матриц <math>M_n(R)</math>. Кольцо [[многочлен]]ов также имеет нулевой элемент — многочлен с нулевыми коэффициентами, или ''нулевой многочлен'', <math>p(x)\equiv 0</math>. | |||
== Ноль в информатике и вычислительной технике == | |||
=== Цифра «ноль» в информатике и вычислительной технике === | |||
Подавляющее большинство компьютеров опираются на [[Двоичная система счисления|двоичную систему]], то есть их память содержит только нули и единицы. Нечисловые данные используют стандартную кодировку — например, логические понятия ИСТИНА и ЛОЖЬ обычно кодируются как 1 и 0 соответственно, а для текстовых данных разных языков разработана универсальная кодировка [[Юникод]]. | |||
[[Файл:SlashedZeros.svg|мини|Пометки нулей, чтобы не путать их с буквой О]] | |||
При работе с компьютером из-за опасности спутать цифру {{big|0}} с латинской или русской буквой {{big|О}}, что может вызвать серьёзные последствия, одно время действовала рекомендация<ref>{{книга|автор=Брич З. С., Воюш В. И., Дегтярёва Г. С., Ковалевич Э. В. |заглавие=Программирование на языке Ассемблера ЕС ЭВМ |место=М. |издательство=Статистика |год=1976|страниц=296}} — С. 13—14, 19.</ref> {{iw|Перечёркнутый ноль|нуль перечёркивать||Slashed zero}}: <math>\emptyset</math>. Иногда поступали наоборот: при программировании на ЭВМ «[[Минск-32]]» перечёркивали букву {{big|О}}, а не нуль<ref>{{книга|автор=Кулаковская В. П., Романовская Л. М., Савченко Т. А., Фельдман Л. С. |заглавие=Кобол ЭВМ Минск-32. Пособие для работников вычислительных центров |место=М. |издательство=Статистика |год=1973|страниц=284}}</ref>. [[Знакогенератор]]ы многих [[компьютерный терминал|текстовых терминалов]], [[видеоадаптер]]ов и [[матричный принтер|матричных принтеров]] при работе в текстовом режиме также выводят нуль в перечёркнутом виде (некоторые принтеры имели встроенные переключатели для включения и отключения режима перечёркивания нуля)<ref>{{книга|автор=Брябрин В. М. |заглавие=Программное обеспечение персональных ЭВМ. 3-е изд |место=М. |издательство=[[Наука (издательство)|Наука]]|год=1990|страниц=272|isbn=5-02-014824-5}} — С. 17, 113—114.</ref><ref>{{книга|автор=Смирнов Н. Н. |заглавие=Программные средства персональных ЭВМ |место=Л. |издательство=Машиностроение|год=1990|страниц=272|isbn=5-217-00029-5}} — С. 13, 80—81.</ref>. На дисплеях [[IBM 3270]] цифра 0 изображалась с точкой в центре. Визуальное различие цифры {{big|0}} от буквы {{big|О}} остаётся важным требованием к [[Моноширинный шрифт|моноширинным шрифтам]]. В [[Пропорциональный шрифт|пропорциональных шрифтах]] буква {{big|О}} заметно шире нуля, так что перечёркивание обычно не требуется. | |||
Перечёркнутый ноль не имеет отдельного символа Юникода; он может быть получен как символ U + 0030, сразу за которым идёт U + FE00, однако результат зависит как от текущего шрифта, так и от браузера. Иногда взамен используются сходные по виду значки [[Скандинавские языки|скандинавской буквы]] (Ø), [[Пустое множество|пустого множества]] (∅) или [[диаметр]]а (⌀). | |||
Некоторые шрифты [[OpenType]] включают специальную опцию перечёркивания нуля, для чего в [[CSS]] имеется специальная опция <code>font-feature-settings: zero</code>. | |||
=== Число «ноль» в информатике и вычислительной технике === | |||
В компьютерах существует понятие «[[Машинный ноль|машинного нуля]]» — это [[число с плавающей запятой]] и таким отрицательным порядком, которое воспринимается компьютером как ноль. | |||
Ещё одна особенность представления данных в информатике: во многих языках программирования элементы массива данных нумеруются не с привычной единицы, а с нуля, так что описание ''real'' M(n) означает массив <math>M_0, M_1\dots M_{n-1}.</math> Платформа Microsoft [[.NET Framework]] закрепила этот стандарт и даже перевела на него [[Visual Basic]], который изначально использовал нумерацию с единицы. | |||
В [[SQL]]-базах данных поле может иметь специальное значение [[NULL (SQL)|NULL]], которое означает не ноль, а неопределённое значение. Любое выражение, в котором участвует NULL, дает в результате NULL. | |||
В математике <math>-0 = +0 = 0</math>; то есть <math>-0, +0</math> представляют одно и то же число, не существуют отдельные положительный и отрицательный нули. Однако в некоторых компьютерных форматах (например, в стандарте [[IEEE 754]] или в [[Прямой код|прямом]] и [[Обратный код|обратном коде]]) для нуля имеются два различных представления: положительное (с положительным знаком) и отрицательное; см. подробнее [[−0 (программирование)]]. На результаты вычислений, впрочем, эти различия не влияют. | |||
{| class="standard" | |||
! rowspan="2" align="center"| Десятичное<br>представление | |||
! align="center" colspan="3" | Двоичное представление (8 бит) | |||
|- | |||
! width="25%" align="center"| [[Прямой код|прямой]] | |||
! width="25%" align="center"| [[Обратный код|обратный]] | |||
! width="25%" align="center"| дополнительный | |||
|- | |||
| align="right"| +0 | |||
| align="right"| 0000 0000 | |||
| align="right"| 0000 0000 | |||
| align="right" rowspan="2" | 0000 0000 | |||
|- | |||
| align="right"| -0 | |||
| align="right"| 1000 0000 | |||
| align="right"| 1111 1111 | |||
|} | |||
== История использования нуля == | |||
{{См. также|Развитие числовой системы в исламском мире}} | |||
=== История цифры 0 === | |||
Цифра 0 появилась одновременно с появлением позиционной (поместной) нумерации — [[Десятичная система счисления|десятичной]] в Индии и [[Шестидесятеричная система счисления|шестидесятиричной]] в Вавилоне. | |||
==== Древний Восток ==== | |||
[[Вавилонская математика|Вавилонские математики]] использовали для индикации [[Шестидесятеричная система счисления|шестидесятеричного]] нуля вначале пропуск, а затем — особый клинописный значок «двойной клин»; предполагается, что последний значок вавилоняне использовали начиная примерно с 300 г. до н. э., а их учителя-[[шумеры]], вероятно, сделали это ещё раньше. Однако символ «двойной клин» вавилонских мудрецов никогда не имел самостоятельного значения и воспринимался не как цифра, а как отсутствие цифры; более того, он никогда не ставился в конце записи числа, так что, скажем, числа 2 и 120 (2×60) приходилось различать по контексту<ref>{{Книга|автор=Ламберто Гарсия дель Сид|часть=Особые числа других культур → 116|заглавие=Замечательные числа. Ноль, 666 и другие бестии |место= |издательство=DeAgostini |год=2014|том=21 |страницы=116 |страниц=159 |серия=Мир математики|isbn=978-5-9774-0716-8}}</ref><ref>{{citation |url=http://blogs.scientificamerican.com/roots-of-unity/2014/08/31/look-ma-no-zero/ |first=Evelyn |last=Lamb |journal=[[Scientific American]] |series=Roots of Unity |date=2014-08-31 |title=Look, Ma, No Zero! |access-date=2021-03-18 |archive-date=2014-10-17 |archive-url=https://web.archive.org/web/20141017091037/http://blogs.scientificamerican.com/roots-of-unity/2014/08/31/look-ma-no-zero/ |url-status=dead }}</ref>. | |||
Цифра 0 отсутствовала в римской, греческой и китайской системах обозначения чисел. Без этой цифры обходились, назначая некоторым символам значения крупных чисел. Например, число 100 в [[Греческая система счисления|греческой системе счисления]] обозначалось буквой Ρ, в [[Римские цифры|римской]] — буквой C, в [[Китайские числительные|китайской]] — иероглифом 百. | |||
==== Майя и инки ==== | |||
[[Файл:MAYA-g-num-0-inc-v1.svg|thumb|200px|Пустая раковина — один из знаков нуля в системе счисления майя]] | |||
[[Майя (цивилизация)|Империя Майя]] существовала на [[Юкатан|полуострове Юкатан]] в период примерно с 300 года {{донэ}} по 900 год н. э. Майя использовали ноль в своей [[Вигезимальная система счисления|двадцатеричной]] [[Цифры майя|системе счисления]] почти на тысячелетие раньше индийцев, однако только жрецами и только для календарных нужд (в повседневной жизни майя использовали иероглифическую пятеричную систему)<ref>{{книга |автор = Меннингер К. |заглавие = История цифр. Числа, символы, слова |ссылка = https://archive.org/details/isbn_5952449786 |место = М. |издательство = ЗАО Центрполиграф |год = 2011 |страниц = 543 |isbn = 9785952449787 |страницы=[https://archive.org/details/isbn_5952449786/page/n522 469]—470}}</ref>. Первая сохранившаяся стела с датой [[календарь майя|календаря майя]] датируется 7.16.3.2.13, 6 Бен 16 Шуль, то есть 8 декабря 36 года {{донэ}} | |||
Любопытно, что тем же знаком математики майя обозначали и [[бесконечность]], так как он означал не ноль в европейском понимании слова, а «начало», «причину»<ref>{{cite web|url=http://kuprienko.info/laura-laurencich-minelli-el-curioso-concepto-de-cero-concreto-mesoamericano-y-andino-y-la-logica-de-los-dioses-numeros-incas/|title=Лаура Лауренсич-Минелли. Любопытное понятие мезоамериканского и андского «нуля предметного» и логика инкских богов-чисел|archive-url=https://archive.today/20120723051636/http://kuprienko.info/laura-laurencich-minelli-el-curioso-concepto-de-cero-concreto-mesoamericano-y-andino-y-la-logica-de-los-dioses-numeros-incas/|archive-date=2012-07-23}}</ref>. | |||
Счёт дней месяца в календаре майя начинался с нулевого дня, который назывался ''Ахау''. | |||
В империи инков [[Империя инков|Тауантинсуйу]] для [[Математика инков|записи числовой информации]] использовалась узелковая система [[кипу]], основанная на позиционной десятеричной системе счисления. Цифры от 1 до 9 обозначались узелками определённого вида, ноль — пропуском узелка в нужной позиции. В современном [[Кечуа (язык)|кечуа]] ноль обозначается словом {{lang-qu|ch'usaq}} (букв. «отсутствующий», «пустой»), но какое слово использовалось инками для обозначения нуля при чтении кипу, пока неясно, поскольку, например, в одних из первых кечуа-испанских ([[Гонсалес Ольгин, Диего|Диего Гонсалес Ольгин]], 1608) словарях и первом аймара-испанском ([[Бертонио, Лудовико|Лудовико Бертонио]], 1612) не было соответствия для испанского «cero» — «ноль». | |||
==== Индия ==== | |||
В [[История математики в Индии|Индии]] цифра «ноль» именовалась [[санскрит]]ским словом {{lang|skr|śūnyaḥ}} («пустота»; «отсутствие») и широко использовалась в поэзии и священных текстах. Без нуля была бы невозможна изобретённая в Индии десятичная [[Позиционная система счисления|позиционная запись]] чисел. Первый символ для нуля обнаружен в индийском «[[манускрипт Бакхшали|манускрипте Бакхшали]]» от 876 г. н. э., он имеет вид жирной точки или закрашенного кружка, названного впоследствии {{lang|skr|śūnya-binduḥ}} «точка пустоты»<ref>{{Cite web |url=http://polit.ru/article/2017/09/14/ps_zero/ |title=Суета вокруг нуля |access-date=2017-09-19 |archive-date=2017-09-20 |archive-url=https://web.archive.org/web/20170920044215/http://polit.ru/article/2017/09/14/ps_zero/ |url-status=live }}</ref><ref>{{Cite web |url=https://www.theguardian.com/science/2017/sep/14/much-ado-about-nothing-ancient-indian-text-contains-earliest-zero-symbol |title=Much ado about nothing: ancient Indian text contains earliest zero symbol |date=2017-09-14 |publisher=[[The Guardian]] |access-date=2017-09-19 |lang=en |archive-date=2017-11-20 |archive-url=https://web.archive.org/web/20171120225416/https://www.theguardian.com/science/2017/sep/14/much-ado-about-nothing-ancient-indian-text-contains-earliest-zero-symbol |url-status=live }}</ref>. | |||
От индийцев через арабов, называвших цифру 0 ''ṣifr'' (отсюда слова ''[[цифра]]'', ''[[шифр]]'', и {{lang-it|zero}}, ноль), она попала в Западную Европу<ref>{{Книга|автор=Ламберто Гарсия дель Сид|часть=Особые числа других культур → 116|заглавие=Замечательные числа. Ноль, 666 и другие бестии |место=|издательство=DeAgostini |год=2014|том=21|страницы=115|страниц=159|серия=Мир математики|isbn=978-5-9774-0716-8}}</ref>. | |||
==== Европа ==== | |||
В [[Вена|Вене]] хранится рукописная арифметика XV века, приобретённая в Константинополе ([[Стамбул]]е), в которой употребляются греческие числовые знаки вместе с обозначением нуля точкой<ref>«Zentralblatt für Mathematik», апрель, 1957, сообщение чешского историка математики Г. Феттера.</ref>. В латинских переводах арабских трактатов XII века знак нуля (0) называется кружком — ''circulus''. В оказавшем очень большое влияние на преподавание арифметики в западных странах руководстве [[Сакробоско, Иоанн|Сакробоско]], написанном в 1250 году и перепечатывавшемся в очень многих странах, ноль называется «''thêta vel theca vel circulus vel cifra vel figura nihili''» — ''тэта'', или ''тека'', или ''кружок'', или ''цифра'', или знак ''ничего''. Термин ''nulla figura'' — никакой знак — появляется в рукописных латинских переводах и обработках арабских трудов c XII века. Термин ''nulla'' имеется в рукописи [[Шюке, Никола|Никола Шюке]] 1484 года и в первой печатной так называемой (по месту издания) ''Тревизской арифметике'' (1478){{sfn|Депман|1965|с=89}}. | |||
С начала XVI века слово «ноль» входит в повсеместное употребление в [[Германия|Германии]] и в других странах, сначала как слово чужое и в латинской грамматической форме, но постепенно оно принимает форму, свойственную данному национальному языку. | |||
==== Россия ==== | |||
[[Магницкий, Леонтий Филиппович|Леонтий Магницкий]] в своей «''Арифметике''» называет знак 0 «цифрой или ничем» (первая страница текста); на второй странице в таблице, в которой каждой цифре даётся название, 0 называется «''низачто''». В конце XVIII века во втором русском издании «''Сокращения первых оснований математики''» X. Вольфа (1791) нуль ещё называется ''цифрой''. В математических рукописях XVII века, употребляющих индийские цифры, 0 называется «''оном''» вследствие сходства с буквой ''о''{{sfn|Депман|1965|с=90}}. | |||
=== История числа «ноль» === | |||
Хотя в [[Египетская система счисления|египетской системе счисления]] цифра 0 отсутствует, [[Математика в Древнем Египте|египетские математики]] уже со [[Среднее царство|Среднего царства]] (начало II тысячелетия до н. э.) использовали вместо неё иероглиф нфр («прекрасный»), также означавший начало отсчёта в схемах храмов, пирамид и гробниц<ref>{{книга |страницы=[https://archive.org/details/crestpeacocknone00jose/page/86 86] |заглавие=The Crest of the Peacock: Non-European Roots of Mathematics (Third Edition) |ссылка=https://archive.org/details/crestpeacocknone00jose |isbn=978-0-691-13526-7 |издательство=[[Princeton University Press]] |год=2011 |ref=Joseph |язык=en |автор=Joseph, George Gheverghese}}</ref>. | |||
В [[Китайские числительные|китайских записях чисел]] цифра «нуль» также отсутствует, для обозначения числа «нуль» пользуются знаком 〇 — одним из «[[Иероглифы императрицы У|иероглифов]] императрицы [[У Цзэтянь]]». | |||
В [[Древняя Греция|Древней Греции]] число 0 известно не было. В астрономических таблицах [[Клавдий Птолемей|Клавдия Птолемея]] пустые клетки обозначались символом ο (буква [[омикрон]], от {{lang-grc|οὐδέν}} — ''ничего''); не исключено, что это обозначение повлияло на появление цифры «нуль», однако большинство историков признаёт, что десятичный нуль изобрели [[История математики в Индии|индийские математики]]. | |||
В Европе долгое время 0 считался условным символом и не признавался числом; даже в XVII веке [[Валлис, Джон|Валлис]] писал: «Нуль не есть число». В арифметических трудах отрицательное число истолковывалось как долг, а ноль — как ситуация полного разорения. Полному уравниванию его в правах с другими числами особенно способствовали труды [[Эйлер, Леонард|Леонарда Эйлера]]. | |||
== См. также == | |||
* [[Отрицательный и положительный ноль]] | |||
* [[Ничто]] | |||
== | == Примечания == | ||
{{примечания}} | |||
=== | == Литература == | ||
* | * {{книга|автор=[[Депман, Иван Яковлевич|Депман И. Я.]]|заглавие=История арифметики|место=М.|издательство=Просвещение|год=1965|страниц=417|издание=издание 2-е, исправленное|ссылка=https://www.mathedu.ru/text/depman_istoriya_arifmetiki_1965/p2/|ref=Депман}} | ||
* {{Книга|автор=Ламберто Гарсия дель Сид|часть=Первые натуральные числа и их значение → 0 — двусмысленное число|заглавие=Замечательные числа. Ноль, 666 и другие бестии|ответственный=|издание=|место=|издательство=DeAgostini|год=2014|том=21|страницы=14—15|страниц=159|серия=Мир математики|isbn=978-5-9774-0716-8}} | |||
* {{книга |ответственный = Сост. А. П. Савин |заглавие = Энциклопедический словарь юного математика |ссылка = https://archive.org/details/libgen_00069640 |место = М. |издательство = [[Педагогика (издательство)|Педагогика]] |год = 1985 |страниц = 352 |часть = Нуль |страницы = [https://archive.org/details/libgen_00069640/page/n219 219] |ref = Энциклопедический словарь юного математика}} | |||
* {{Книга|автор=Сейфе, Чарльз |заглавие=[[Ноль. Биография опасной идеи]]|оригинал=Zero: The Biography of a Dangerous Idea|место=|издательство=Neoclassic, АСТ|год=2014 |страниц=288|isbn=978-5-17-083294-1}} | |||
* {{Книга|автор=Kaplan, Robert |заглавие=The nothing that is. A Natural History of Zero |место=Oxford | |||
|издательство=Oxford University Press |год=2000 |страниц=226 |isbn=0-19-512842-7 |ref=Kaplan | |||
|ссылка=http://ecourse.uoi.gr/pluginfile.php/86103/mod_resource/content/3/The%20nothing%20that%20is.pdf}} | |||
* {{Книга|автор=Wells, David |часть=0|заглавие=[[The Penguin Dictionary of Curious and Interesting Numbers]] | |||
|место=|издательство=Penguin Books|год=1986 |страницы=[https://archive.org/details/penguindictionar00well_107/page/n23 23]—26|страниц=229|isbn=0-14-008029-5}} | |||
== | == Ссылки == | ||
{{ | {{Викисловарь|0}} | ||
| | {{Викисловарь|ноль}} | ||
| | {{Викисловарь|нуль}} | ||
* [http://shkolazhizni.ru/archive/0/n-38973/ История нуля] | |||
* [https://web.archive.org/web/20150402191234/http://www.vremia.ua/rubrics/khronograf/2902.php Почему нельзя делить на ноль?] | |||
* [http://www.ytime.com.ua/ru/24/347/0 Символика чисел (нуль)] /С. Курий/ «Время Z» № 2/2007 | |||
* [https://web.archive.org/web/20160304103634/http://library.mephi.ru/data/scientific-sessions/2003/6/046.html О сопоставлении понятий «нуль» и «ничто»] Смирнов О. А. — Научная сессия МИФИ-2003. | |||
* [http://bikubik.com/ru/?c=000000 Свойства числа ноль] | |||
* {{cite web | |||
|url = http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/history/HistTopics/Zero.html | |||
|title = A history of Zero | |||
|work = MacTutor History of Mathematics archive | |||
|author = J. J. O'Connor, E. F. Robertson | |||
|publisher = School of Mathematics and Statistics, University of St Andrews, Scotland | |||
|date = 2000-11 | |||
| | |||
| | |||
| | |||
| | |||
| | |||
| | |||
}} | }} | ||
{{Внешние ссылки}} | |||
{{Числа}} | |||
{{Натуральные числа до 100}} | |||
[[Категория:Ничто]] | |||
[[Категория:Ноль| ]] | |||
[[Категория:Целые числа|0]] | |||
[[Категория:Числа с собственными именами]] | |||
Версия от 21:47, 19 сентября 2025
Шаблон:Значения Шаблон:Похожие буквы
Шаблон:Карточка{{#if:||}} Шаблон:Врезка
Ноль (0, нуль от лат. nullus — никакойШаблон:Sfn) — целое число, которое при сложении с любым числом или вычитании из него не меняет последнее<ref>Шаблон:Книга</ref>, то есть даёт результат, равный этому последнему; умножение любого числа на ноль даёт ноль<ref name="dict">Шаблон:Книга</ref>.
Большой толковый словарь Кузнецова (2009)<ref>Большой толковый словарь русского языка. Гл. ред. С. А. Кузнецов. Первое издание: СПб.: Норинт, 1998.</ref> приводит обе формы слова: ноль, нуль — как равнозначные, хотя имеется некоторое различие в употреблении. В частности, форма нуль чаще используется в терминологии, особенно в косвенных падежах, она же берётся как основа для образования прилагательного нулевой — соответственно, форма ноль чаще употребляется в именительном падеже (см. врезку).
Ноль играет исключительно важную роль в математике и физике<ref><templatestyles src="Шаблон:Начало_цитаты/styles.css" />{{#ifexpr: 0 mod 2 = 0 and 0 != 4 and 0 != 104 |
}}{{#if: |
:
}}
{{#ifexpr: 0 mod 2 = 0 and 0 != 4 and 0 != 104 |
}}Самая важная цифра есть нуль. Это была гениальная идея — сделать нечто из ничего, дать этому нечто имя и изобрести для него символ.{{#if: Ван дер Варден Б. Л. Пробуждающаяся наука. Математика древнего Египта, Вавилона и Греции. — М.: Физматлит, 1959. — С. 77.
| <templatestyles src="Шаблон:Конец цитаты/styles.css" />
— Ван дер Варден Б. Л. Пробуждающаяся наука. Математика древнего Египта, Вавилона и Греции. — М.: Физматлит, 1959. — С. 77.}}
</ref>.
Ноль в математике
Цифра «ноль» в математике
Цифра «ноль» — математический знак, выражающий отсутствие значения данного разряда в записи числа в позиционной системе счисления. В настоящее время эта цифра почти всегда обозначается «0» (по индо-арабской записи цифр). Цифра ноль, поставленная справа от другой цифры, увеличивает числовое значение всех левее стоящих цифр на разряд (например, в десятичной системе счисления, умножает на десять). Сравните, например, числа 410 и 4010; 416 и 4016 (нижний индекс означает основание системы счисления). Понятие нуля исторически появилось как особый цифровой символ, необходимый при записи чисел в позиционной системе счисления. Этот символ указывал на отсутствие значения в соответствующем разряде, что позволяло не путать, например, записи <math>7, 70, 700.</math>
С цифрой 0 связаны особенно простые признаки делимости целых чисел.
В десятичной системе счисления:
- Число делится на 10 тогда и только тогда, когда оно оканчивается на цифру 0.
- Число делится на 100 тогда и только тогда, когда оно оканчивается на две цифры 0.
Аналогичные признаки делимости имеются для чисел 1000, 10000 и т. д.
Признаки делимости, связанные с цифрой 0, в десятичной системе особенно легко комбинируются с признаками делимости на 2 и на 5, например:
- Число делится на 20 тогда и только тогда, когда последняя цифра числа — 0, а предпоследняя — чётная.
- Число делится на 50 тогда и только тогда, когда последняя цифра числа — 0, а предпоследняя — 0 или 5.
Аналогичные признаки делимости имеются для чисел 200, 500, 2000, 5000 и т. д.
Признаки делимости, связанные с цифрой «0», в других системах счисления аналогичны таковым в десятичной. В частности, в любой системе счисления с основанием <math>k</math> число делится на <math>k^n</math>, если оно оканчивается на <math>n</math> нулей.
Число «ноль» в математике
Принадлежность к натуральным числам
Существуют два подхода к определению натуральных чисел — одни авторы причисляют ноль к натуральным числам<ref>Шаблон:Книга, Extract of pages 254—255 Шаблон:Wayback</ref>, другие этого не делают. В российских школьных программах по математике не принято причислять ноль к натуральным числам, хотя это затрудняет некоторые формулировки (например, приходится различать деление с остатком и деление нацело). В качестве компромисса в источниках иногда рассматривают «расширенный натуральный ряд», включающий нуль<ref name=POTAP9>Шаблон:Книга</ref>.
Множество всех натуральных чисел принято обозначать символом <math>\mathbb{N}</math>. Международные стандарты ISO 31-11 (1992 год) и ISO 80000-2 (2009 год) устанавливают следующие обозначения<ref>Шаблон:Cite web</ref>:
- <math>\mathbb{N}</math> — натуральные числа, включая ноль: <math>\{0,1,2,3,4\dots\}</math>.
- <math>\mathbb{N^*}</math> — натуральные числа без нуля: <math>\{1,2,3,4\dots\}</math>.
Такие же, как в ISO, обозначения для множества натуральных чисел закреплены в российском ГОСТ 2011 года: Р 54521-2011, таблица 6.1<ref>Шаблон:Cite web</ref>. Тем не менее в русских источниках этот стандарт пока не соблюдается — в них символ <math>\mathbb{N}</math> обозначает натуральные числа без нуля, а расширенный натуральный ряд обозначается, например, <math>\mathbb{N}_0, \Z_0</math> Шаблон:Итд<ref name=POTAP9/>
Основные свойства нуля
- 0 — целое число.
- На числовой прямой 0 разделяет положительные и отрицательные числа.
- Ноль является чётным числом, поскольку при делении его на 2 получается целое число: <math>0/2 = 0</math>.
- Ноль не имеет знака. Могут использоваться условные обозначения отрицательной и положительной бесконечно малой величины: <math>-0</math>, <math>+0</math>, однако это не числа в обычном смысле.
- Любое число при сложении с нулём не меняется: <math>a + 0 = 0 + a = a.</math> При вычитании нуля из любого числа получается то же число<ref name=":0">Шаблон:Книга</ref>: <math>a - 0 = a</math>.
- Умножение любого числа на ноль даёт ноль<ref name=":0" />:
- <math>a \cdot 0 = 0 \cdot a = 0.</math>
- При делении нуля на любое ненулевое число получается ноль:
- <math>0/a = 0</math> при <math>a \neq 0.</math>
Деление на ноль
- Деление на ноль невозможно ни в каком поле или кольце, включая поля действительных и комплексных чисел.
- В самом деле, если обозначить <math>\frac{a}{0} = b</math>, то по определению деления формально должно быть <math>b \cdot 0 = a</math>, в то время как выражение <math>b \cdot 0</math>, при любом <math>b</math>, равно нулю. Другими словами, для нуля не существует обратного элемента ни в каком поле.
- Деление на ноль ненулевого комплексного числа возможно на расширенной комплексной плоскости, его результат — бесконечно удалённая точка.
Значения отдельных функций
- Факториал нуля по соглашению<ref>Шаблон:Книга</ref> принят равным единице: <math>0! = 1</math>. При таком соглашении тождество <math>n!=(n-1)! \cdot n</math> будет верно и при <math>n=1.</math>
- Результат возведения нуля в любую положительную степень равен нулю: <math>0^a = 0</math> при <math>a > 0</math>. Возведение нуля в любую отрицательную степень не имеет смысла.
- Результат возведения любого числа (кроме нуля) в нулевую степень равен единице: <math>a^0 = 1</math>.
- Одни авторы считают выражение <math>0^0</math> (ноль в нулевой степени) неопределённым (лишённым смысла)<ref>Что такое степень числа Шаблон:Wayback // Школьная математика, интернет-ресурс.</ref><ref>Почему число в степени 0 равно 1? Шаблон:Wayback // Науколандия, интернет-ресурс.</ref><ref>Степенная функция Шаблон:Wayback // Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия 1969—1978.</ref>, другие принимают <math>0^0=1</math>.
- Связано это с тем, что функция двух переменных <math>x^y</math> в точке <math>\{0,0\}</math> имеет неустранимый разрыв. В самом деле, вдоль положительного направления оси <math>X,</math> где <math>y=0,</math> она равна единице, а вдоль положительного направления оси <math>Y,</math> где <math>x=0,</math> она равна нулю.
- В то же время, функция одной переменной <math>x^0</math> имеет в точке <math>x=0</math> устранимый разрыв (она равна единице во всех остальных точках) и может быть доопределена по непрерывности.
- См. подробнее статью Ноль в нулевой степени.
Ноль в геометрии
- Точку можно рассматривать как нульмерный объект.
- Точка плоскости с одной нулевой координатой лежит на соответствующей координатной оси (с нулевой абсциссой — на оси ординат; с нулевой ординатой — на оси абсцисс). Обе нулевые координаты задают точку, именуемую началом координат.
- Точка трёхмерного пространства с одной нулевой координатой лежит на соответствующей координатной плоскости, с двумя — на координатной оси. Точка трёхмерного пространства тоже называется началом координат, если все её координаты нулевые.
- Аналогичные утверждения верны для пространства любой размерности.
- На окружности расположения 0° и 360° совпадают.
Ноль в математическом анализе
- При вычислении предела отношения <math>(a/b)</math>, где <math>a \rightarrow 0</math> и <math>b \rightarrow 0</math>, возникает такая ситуация, что непосредственная подстановка даёт выражение <math>(0/0)</math>, значение которого не определено. В процессе раскрытия неопределённостей возможны семь таких ситуаций, и в четырёх из них формально присутствует ноль: <math>\left ( \frac{0}{0} \right )</math>, <math>(0^0)</math>, <math>(\infty^0)</math>, <math>(0\cdot\infty)</math>.
- Также возможна вполне определённая ситуация, когда рассматривается односторонний (правый или левый) предел бесконечно малой величины:
- Правый предел: <math>\lim_{x \to +0} \frac{1}{x}=\left( \frac{1}{0} \right)=+\infty,</math> _ или _ <math>\left ( \frac{1}{x} \right ) \xrightarrow[x \xrightarrow{} +0]{}~{+\infty}</math>.
- Левый предел: <math>\lim_{x \to -0} \frac{1}{x}=\left( \frac{1}{0} \right)=-\infty,</math> _ или _ <math>\left ( \frac{1}{x} \right ) \xrightarrow[x \xrightarrow{} -0]{}~{-\infty}</math>.
Обобщения (ноль в общей алгебре)
Аналог нуля может существовать в любом множестве, на котором определена операция сложения; в общей алгебре такой элемент иногда называется нейтральным элементом, иногда — аддитивным нулём, чаще всего — нулём относительно сложения. Примеры такого элемента — нулевой вектор и нулевая матрица. (Если же на множестве определена операция умножения, в качестве аналога нуля можно рассматривать мультипликативную единицу, или единицу относительно умножения — при наличии таковой.)
Алгебраические структуры, снабженные и сложением, и умножением, также могут содержать аналог нуля. Нулевой элемент содержит любое кольцо и его частные случаи — тело и поле. Например, квадратная нулевая матрица размера <math>n\times n</math> является нулевым элементом кольца квадратных матриц <math>M_n(R)</math>. Кольцо многочленов также имеет нулевой элемент — многочлен с нулевыми коэффициентами, или нулевой многочлен, <math>p(x)\equiv 0</math>.
Ноль в информатике и вычислительной технике
Цифра «ноль» в информатике и вычислительной технике
Подавляющее большинство компьютеров опираются на двоичную систему, то есть их память содержит только нули и единицы. Нечисловые данные используют стандартную кодировку — например, логические понятия ИСТИНА и ЛОЖЬ обычно кодируются как 1 и 0 соответственно, а для текстовых данных разных языков разработана универсальная кодировка Юникод.
При работе с компьютером из-за опасности спутать цифру Шаблон:Big с латинской или русской буквой Шаблон:Big, что может вызвать серьёзные последствия, одно время действовала рекомендация<ref>Шаблон:Книга — С. 13—14, 19.</ref> Шаблон:Iw: <math>\emptyset</math>. Иногда поступали наоборот: при программировании на ЭВМ «Минск-32» перечёркивали букву Шаблон:Big, а не нуль<ref>Шаблон:Книга</ref>. Знакогенераторы многих текстовых терминалов, видеоадаптеров и матричных принтеров при работе в текстовом режиме также выводят нуль в перечёркнутом виде (некоторые принтеры имели встроенные переключатели для включения и отключения режима перечёркивания нуля)<ref>Шаблон:Книга — С. 17, 113—114.</ref><ref>Шаблон:Книга — С. 13, 80—81.</ref>. На дисплеях IBM 3270 цифра 0 изображалась с точкой в центре. Визуальное различие цифры Шаблон:Big от буквы Шаблон:Big остаётся важным требованием к моноширинным шрифтам. В пропорциональных шрифтах буква Шаблон:Big заметно шире нуля, так что перечёркивание обычно не требуется.
Перечёркнутый ноль не имеет отдельного символа Юникода; он может быть получен как символ U + 0030, сразу за которым идёт U + FE00, однако результат зависит как от текущего шрифта, так и от браузера. Иногда взамен используются сходные по виду значки скандинавской буквы (Ø), пустого множества (∅) или диаметра (⌀).
Некоторые шрифты OpenType включают специальную опцию перечёркивания нуля, для чего в CSS имеется специальная опция font-feature-settings: zero.
Число «ноль» в информатике и вычислительной технике
В компьютерах существует понятие «машинного нуля» — это число с плавающей запятой и таким отрицательным порядком, которое воспринимается компьютером как ноль.
Ещё одна особенность представления данных в информатике: во многих языках программирования элементы массива данных нумеруются не с привычной единицы, а с нуля, так что описание real M(n) означает массив <math>M_0, M_1\dots M_{n-1}.</math> Платформа Microsoft .NET Framework закрепила этот стандарт и даже перевела на него Visual Basic, который изначально использовал нумерацию с единицы.
В SQL-базах данных поле может иметь специальное значение NULL, которое означает не ноль, а неопределённое значение. Любое выражение, в котором участвует NULL, дает в результате NULL.
В математике <math>-0 = +0 = 0</math>; то есть <math>-0, +0</math> представляют одно и то же число, не существуют отдельные положительный и отрицательный нули. Однако в некоторых компьютерных форматах (например, в стандарте IEEE 754 или в прямом и обратном коде) для нуля имеются два различных представления: положительное (с положительным знаком) и отрицательное; см. подробнее −0 (программирование). На результаты вычислений, впрочем, эти различия не влияют.
| Десятичное представление |
Двоичное представление (8 бит) | ||
|---|---|---|---|
| прямой | обратный | дополнительный | |
| +0 | 0000 0000 | 0000 0000 | 0000 0000 |
| -0 | 1000 0000 | 1111 1111 | |
История использования нуля
История цифры 0
Цифра 0 появилась одновременно с появлением позиционной (поместной) нумерации — десятичной в Индии и шестидесятиричной в Вавилоне.
Древний Восток
Вавилонские математики использовали для индикации шестидесятеричного нуля вначале пропуск, а затем — особый клинописный значок «двойной клин»; предполагается, что последний значок вавилоняне использовали начиная примерно с 300 г. до н. э., а их учителя-шумеры, вероятно, сделали это ещё раньше. Однако символ «двойной клин» вавилонских мудрецов никогда не имел самостоятельного значения и воспринимался не как цифра, а как отсутствие цифры; более того, он никогда не ставился в конце записи числа, так что, скажем, числа 2 и 120 (2×60) приходилось различать по контексту<ref>Шаблон:Книга</ref><ref>Шаблон:Citation</ref>.
Цифра 0 отсутствовала в римской, греческой и китайской системах обозначения чисел. Без этой цифры обходились, назначая некоторым символам значения крупных чисел. Например, число 100 в греческой системе счисления обозначалось буквой Ρ, в римской — буквой C, в китайской — иероглифом 百.
Майя и инки
Империя Майя существовала на полуострове Юкатан в период примерно с 300 года Шаблон:Донэ по 900 год н. э. Майя использовали ноль в своей двадцатеричной системе счисления почти на тысячелетие раньше индийцев, однако только жрецами и только для календарных нужд (в повседневной жизни майя использовали иероглифическую пятеричную систему)<ref>Шаблон:Книга</ref>. Первая сохранившаяся стела с датой календаря майя датируется 7.16.3.2.13, 6 Бен 16 Шуль, то есть 8 декабря 36 года Шаблон:Донэ
Любопытно, что тем же знаком математики майя обозначали и бесконечность, так как он означал не ноль в европейском понимании слова, а «начало», «причину»<ref>Шаблон:Cite web</ref>. Счёт дней месяца в календаре майя начинался с нулевого дня, который назывался Ахау.
В империи инков Тауантинсуйу для записи числовой информации использовалась узелковая система кипу, основанная на позиционной десятеричной системе счисления. Цифры от 1 до 9 обозначались узелками определённого вида, ноль — пропуском узелка в нужной позиции. В современном кечуа ноль обозначается словом Шаблон:Lang-qu (букв. «отсутствующий», «пустой»), но какое слово использовалось инками для обозначения нуля при чтении кипу, пока неясно, поскольку, например, в одних из первых кечуа-испанских (Диего Гонсалес Ольгин, 1608) словарях и первом аймара-испанском (Лудовико Бертонио, 1612) не было соответствия для испанского «cero» — «ноль».
Индия
В Индии цифра «ноль» именовалась санскритским словом {{#if:skr|{{#if:|{{{зачин}}} }}{{#if:||{{#switch:skr |ab=абхазск. |abq=абазинск. |af=африкаанс |akk=аккадск. |akz=алабама |ale=алеутск. |als=тоскск. |am=амхарск. |an=арагонск. |ang=др.-англ. |ani=андийск. |ar=арабск. |arc=арамейск. |av=аварск. |ae|ave=авест. |awd=аравакск. |az=азерб. |eu=баскск. |ba=башк. |bar=бав. |be=белор. |ber=берберск. |bg=болг. |bn=бенг. |bo=тибетск. |br=брет. |bs=босн. |bua=бурятск. |ca=каталанск. |ce=чеченск. |cel=галльск. |cel-pro=пракельт. |ch=чам. |chm=мар. |cho=чокт. |chu-ru=русск.-церк.-слав. |chu-sr=сербск.-церк.-слав. |chu-bg=болг.-церк.-слав. |cjs=шорск. |ckt=чук. |co=корс. |crh=кр.-тат. |cs=чешск. |csb=кашубск. |cu=ст.-слав. |cv=чувашск. |cy=валл. |da=датск. |dar=дарг. |ddo=цезск. |de=нем. |dsb=н.-луж. |dty=дотели |dum=ср.-нидерл. |egy=егип. |el=греч. |en=англ. |enm=ср.-англ. |eo=эспер. |es=исп. |et=эст. |ett=этрусск. |fa=перс. |fi=финск. |fo=фарерск. |fr=франц. |frk=др.-франкск. |frm=ср.-франц. |fro=ст.-франц. |frr=сев.-фризск. |fry=зап.-фризск. |fur=фриульск. |fy=фризск. |ga=ирл. |gag=гагаузск. |gd=гэльск. |gdo=годобер. |gem=прагерм. |gez=древнеэфиопск. |gin=гинухск. |gkm=ср.-греч. |gl=галис. |gmh=ср.-в.-нем. |gml=ср.-н.-нем. |gmy=микен. |gn=гуарани |goh=др.-в.-нем. |got=готск. |grc=др.-греч. |grc-pro|grk-pro=протогреч. |gsw=алеманнск. |gu=гуджарати |ha=хауса |haw=гавайск. |hbo=др.-евр. |hbs=сербохорв. |he=ивр. |hi=хинд. |hit=хетт. |hr=хорв. |hsb=в.-луж. |ht=гаит. |hu=венг. |hy=армянск. |id=индон. |inh=ингушск. |is=исл. |it=итал. |itl=ительм. |iu=инукт. |ja=яп. |jv=яванск. |ka=груз. |kaa=каракалп. |kas=кашм. |kg=конго |kik=кикуйю |kjh=хакас. |kk=казахск. |kky=кууку-йимитирск. |kl=гренландск. |kn=канн. |ko=корейск. |kom=коми-зыр. |koi=коми-перм. |krc=карач.-балк. |krl=карельск. |kum=кумыкск. |ky=кирг. |la=лат. |lad=сефардск. |lb=люксемб. |lez=лезг. |liv=лив. |lmo=ломбардск. |lng=лангобардск. |lo=лаосск. |lt=лит. |ltg=латг. |lv=латышск. |mad=мадурск. |mdf=мокш. |mg=малаг. |mga=ср.-ирл. |mi=маори |mic=микмакск. |mk=макед. |mn=монг. |mnc=маньчжурск. |mns=мансийск. |mnw=монск. |ms=малайск. |mt=мальтийск. |myv=эрзянск. |myz=мандейск. |na=науру |nah=науатль |niv=нивх. |nds=нж.-нем. |ne=непали |nl=нидерл. |no=норв. |non=др.-сканд. |nuk=нутка |oc=прованс. |ojp=ст.-яп. |orv=др.-русск. |os=осет. |osp=ст.-исп. |osx=др.-сакс. |ota=османск. |otk=др.-тюрк. |pa=пендж. |pap=папьям. |pcd=пикардск. |pdc=пенсильв.-нем. |peo=др.-перс. |phn=финик. |pi=пали |pie=праиндоевр. |pl=польск. |pox=полабск. |ppol=праполинез. |pro=ст.-оксит. |prg=др.-прусск. |pt=порт. |pt-BR=браз.-порт. |qu=кечуа |rm=ретором. |ro=рум. |roa-nor=нормандск. |rom=цыганск. |ru=русск. |rw=киньяруанда |sa=санскр. |sah=якутск. |sc=сард. |scn=сицил. |sco=скотс. |se=северносаамск. |see=сенека |sga=др.-ирл. |sh=сербохорв. |shh=шошонск. |sjd=кильдин-саамск. |sjt=терско-саамск. |sk=словацк. |sl=словенск. |sla-pro=праслав. |smi-pro=прасаамск. |smn=инари-саамск. |sms=коллта-саамск. |sqi|sq=алб. |sr=сербск. |sux=шумерск. |sv=шведск. |sw=суах. |syc=сирийск. |syd=самодийск. |ta=там. |tab=табасаранск. |tg=тадж. |th=тайск. |tin=тинд. |tk=туркм. |tl=тагальск. |tn=тсвана |tnq=таино |tpn=тупи |tr=тур. |trk=тюрк. |tt=тат. |ttt=татск. |txb=тохар. B |ty=таитянск. |tyv=тувинск. |udm=удм. |ug=уйгурск. |uga=угаритск. |uk=укр. |ur=урду |urj-pro=прауральск. |uz=узб. |vec=венет. |vi=вьетн. |vot=водск. |vsn=др.-инд. |xas=камас. |xal=калм. |xcl=грабар |xh=коса |xil=иллир. |xld=лидийск. |xmf=мегр. |xno=англ.-норм. |xpr=парфянск. |xpu=пуническ. |xto=тохар. A |yi=идиш |yrk=ненецк. |zh=кит. |zu=зулусск. |skr.}}}}}}{{#if:śūnyaḥ|{{#if:skr|{{#if:|| }}}}Шаблон:Aslinks{{#if:|Ошибка скрипта: Модуля «string» не существует.}}}}{{#if:| }}{{#if:| «{{{3}}}{{#if:|, {{{4}}}}}{{#if:|, {{{5}}}}}»}}{{#if:| ({{{comment}}})}}{{#if:|}}{{#if:|Шаблон:Категория}}{{#if:|Шаблон:Категория}}{{#if:|Шаблон:Категория}} («пустота»; «отсутствие») и широко использовалась в поэзии и священных текстах. Без нуля была бы невозможна изобретённая в Индии десятичная позиционная запись чисел. Первый символ для нуля обнаружен в индийском «манускрипте Бакхшали» от 876 г. н. э., он имеет вид жирной точки или закрашенного кружка, названного впоследствии {{#if:skr|{{#if:|{{{зачин}}} }}{{#if:||{{#switch:skr |ab=абхазск. |abq=абазинск. |af=африкаанс |akk=аккадск. |akz=алабама |ale=алеутск. |als=тоскск. |am=амхарск. |an=арагонск. |ang=др.-англ. |ani=андийск. |ar=арабск. |arc=арамейск. |av=аварск. |ae|ave=авест. |awd=аравакск. |az=азерб. |eu=баскск. |ba=башк. |bar=бав. |be=белор. |ber=берберск. |bg=болг. |bn=бенг. |bo=тибетск. |br=брет. |bs=босн. |bua=бурятск. |ca=каталанск. |ce=чеченск. |cel=галльск. |cel-pro=пракельт. |ch=чам. |chm=мар. |cho=чокт. |chu-ru=русск.-церк.-слав. |chu-sr=сербск.-церк.-слав. |chu-bg=болг.-церк.-слав. |cjs=шорск. |ckt=чук. |co=корс. |crh=кр.-тат. |cs=чешск. |csb=кашубск. |cu=ст.-слав. |cv=чувашск. |cy=валл. |da=датск. |dar=дарг. |ddo=цезск. |de=нем. |dsb=н.-луж. |dty=дотели |dum=ср.-нидерл. |egy=егип. |el=греч. |en=англ. |enm=ср.-англ. |eo=эспер. |es=исп. |et=эст. |ett=этрусск. |fa=перс. |fi=финск. |fo=фарерск. |fr=франц. |frk=др.-франкск. |frm=ср.-франц. |fro=ст.-франц. |frr=сев.-фризск. |fry=зап.-фризск. |fur=фриульск. |fy=фризск. |ga=ирл. |gag=гагаузск. |gd=гэльск. |gdo=годобер. |gem=прагерм. |gez=древнеэфиопск. |gin=гинухск. |gkm=ср.-греч. |gl=галис. |gmh=ср.-в.-нем. |gml=ср.-н.-нем. |gmy=микен. |gn=гуарани |goh=др.-в.-нем. |got=готск. |grc=др.-греч. |grc-pro|grk-pro=протогреч. |gsw=алеманнск. |gu=гуджарати |ha=хауса |haw=гавайск. |hbo=др.-евр. |hbs=сербохорв. |he=ивр. |hi=хинд. |hit=хетт. |hr=хорв. |hsb=в.-луж. |ht=гаит. |hu=венг. |hy=армянск. |id=индон. |inh=ингушск. |is=исл. |it=итал. |itl=ительм. |iu=инукт. |ja=яп. |jv=яванск. |ka=груз. |kaa=каракалп. |kas=кашм. |kg=конго |kik=кикуйю |kjh=хакас. |kk=казахск. |kky=кууку-йимитирск. |kl=гренландск. |kn=канн. |ko=корейск. |kom=коми-зыр. |koi=коми-перм. |krc=карач.-балк. |krl=карельск. |kum=кумыкск. |ky=кирг. |la=лат. |lad=сефардск. |lb=люксемб. |lez=лезг. |liv=лив. |lmo=ломбардск. |lng=лангобардск. |lo=лаосск. |lt=лит. |ltg=латг. |lv=латышск. |mad=мадурск. |mdf=мокш. |mg=малаг. |mga=ср.-ирл. |mi=маори |mic=микмакск. |mk=макед. |mn=монг. |mnc=маньчжурск. |mns=мансийск. |mnw=монск. |ms=малайск. |mt=мальтийск. |myv=эрзянск. |myz=мандейск. |na=науру |nah=науатль |niv=нивх. |nds=нж.-нем. |ne=непали |nl=нидерл. |no=норв. |non=др.-сканд. |nuk=нутка |oc=прованс. |ojp=ст.-яп. |orv=др.-русск. |os=осет. |osp=ст.-исп. |osx=др.-сакс. |ota=османск. |otk=др.-тюрк. |pa=пендж. |pap=папьям. |pcd=пикардск. |pdc=пенсильв.-нем. |peo=др.-перс. |phn=финик. |pi=пали |pie=праиндоевр. |pl=польск. |pox=полабск. |ppol=праполинез. |pro=ст.-оксит. |prg=др.-прусск. |pt=порт. |pt-BR=браз.-порт. |qu=кечуа |rm=ретором. |ro=рум. |roa-nor=нормандск. |rom=цыганск. |ru=русск. |rw=киньяруанда |sa=санскр. |sah=якутск. |sc=сард. |scn=сицил. |sco=скотс. |se=северносаамск. |see=сенека |sga=др.-ирл. |sh=сербохорв. |shh=шошонск. |sjd=кильдин-саамск. |sjt=терско-саамск. |sk=словацк. |sl=словенск. |sla-pro=праслав. |smi-pro=прасаамск. |smn=инари-саамск. |sms=коллта-саамск. |sqi|sq=алб. |sr=сербск. |sux=шумерск. |sv=шведск. |sw=суах. |syc=сирийск. |syd=самодийск. |ta=там. |tab=табасаранск. |tg=тадж. |th=тайск. |tin=тинд. |tk=туркм. |tl=тагальск. |tn=тсвана |tnq=таино |tpn=тупи |tr=тур. |trk=тюрк. |tt=тат. |ttt=татск. |txb=тохар. B |ty=таитянск. |tyv=тувинск. |udm=удм. |ug=уйгурск. |uga=угаритск. |uk=укр. |ur=урду |urj-pro=прауральск. |uz=узб. |vec=венет. |vi=вьетн. |vot=водск. |vsn=др.-инд. |xas=камас. |xal=калм. |xcl=грабар |xh=коса |xil=иллир. |xld=лидийск. |xmf=мегр. |xno=англ.-норм. |xpr=парфянск. |xpu=пуническ. |xto=тохар. A |yi=идиш |yrk=ненецк. |zh=кит. |zu=зулусск. |skr.}}}}}}{{#if:śūnya-binduḥ|{{#if:skr|{{#if:|| }}}}Шаблон:Aslinks{{#if:|Ошибка скрипта: Модуля «string» не существует.}}}}{{#if:| }}{{#if:| «{{{3}}}{{#if:|, {{{4}}}}}{{#if:|, {{{5}}}}}»}}{{#if:| ({{{comment}}})}}{{#if:|}}{{#if:|Шаблон:Категория}}{{#if:|Шаблон:Категория}}{{#if:|Шаблон:Категория}} «точка пустоты»<ref>Шаблон:Cite web</ref><ref>Шаблон:Cite web</ref>.
От индийцев через арабов, называвших цифру 0 ṣifr (отсюда слова цифра, шифр, и итал. Шаблон:Lang-it2, ноль), она попала в Западную Европу<ref>Шаблон:Книга</ref>.
Европа
В Вене хранится рукописная арифметика XV века, приобретённая в Константинополе (Стамбуле), в которой употребляются греческие числовые знаки вместе с обозначением нуля точкой<ref>«Zentralblatt für Mathematik», апрель, 1957, сообщение чешского историка математики Г. Феттера.</ref>. В латинских переводах арабских трактатов XII века знак нуля (0) называется кружком — circulus. В оказавшем очень большое влияние на преподавание арифметики в западных странах руководстве Сакробоско, написанном в 1250 году и перепечатывавшемся в очень многих странах, ноль называется «thêta vel theca vel circulus vel cifra vel figura nihili» — тэта, или тека, или кружок, или цифра, или знак ничего. Термин nulla figura — никакой знак — появляется в рукописных латинских переводах и обработках арабских трудов c XII века. Термин nulla имеется в рукописи Никола Шюке 1484 года и в первой печатной так называемой (по месту издания) Тревизской арифметике (1478)Шаблон:Sfn.
С начала XVI века слово «ноль» входит в повсеместное употребление в Германии и в других странах, сначала как слово чужое и в латинской грамматической форме, но постепенно оно принимает форму, свойственную данному национальному языку.
Россия
Леонтий Магницкий в своей «Арифметике» называет знак 0 «цифрой или ничем» (первая страница текста); на второй странице в таблице, в которой каждой цифре даётся название, 0 называется «низачто». В конце XVIII века во втором русском издании «Сокращения первых оснований математики» X. Вольфа (1791) нуль ещё называется цифрой. В математических рукописях XVII века, употребляющих индийские цифры, 0 называется «оном» вследствие сходства с буквой оШаблон:Sfn.
История числа «ноль»
Хотя в египетской системе счисления цифра 0 отсутствует, египетские математики уже со Среднего царства (начало II тысячелетия до н. э.) использовали вместо неё иероглиф нфр («прекрасный»), также означавший начало отсчёта в схемах храмов, пирамид и гробниц<ref>Шаблон:Книга</ref>.
В китайских записях чисел цифра «нуль» также отсутствует, для обозначения числа «нуль» пользуются знаком 〇 — одним из «иероглифов императрицы У Цзэтянь».
В Древней Греции число 0 известно не было. В астрономических таблицах Клавдия Птолемея пустые клетки обозначались символом ο (буква омикрон, от Шаблон:Lang-grc — ничего); не исключено, что это обозначение повлияло на появление цифры «нуль», однако большинство историков признаёт, что десятичный нуль изобрели индийские математики.
В Европе долгое время 0 считался условным символом и не признавался числом; даже в XVII веке Валлис писал: «Нуль не есть число». В арифметических трудах отрицательное число истолковывалось как долг, а ноль — как ситуация полного разорения. Полному уравниванию его в правах с другими числами особенно способствовали труды Леонарда Эйлера.
См. также
Примечания
Литература
Ссылки
Шаблон:Родственный проект{{#if:||}}{{#if: 0 || {{#ifeq: Ноль | ноль | | }} }} Шаблон:Родственный проект{{#if:||}}{{#if: ноль || {{#ifeq: Ноль | ноль | | }} }} Шаблон:Родственный проект{{#if:||}}{{#if: нуль || {{#ifeq: Ноль | ноль | | }} }}
- История нуля
- Почему нельзя делить на ноль?
- Символика чисел (нуль) /С. Курий/ «Время Z» № 2/2007
- О сопоставлении понятий «нуль» и «ничто» Смирнов О. А. — Научная сессия МИФИ-2003.
- Свойства числа ноль
- Шаблон:Cite web
Шаблон:Внешние ссылки Шаблон:Числа Шаблон:Натуральные числа до 100