История появления натуральных чисел и нуля. Теоретико-множественное определение натурального числа и нуля. Теоретико-множественное определение сложения и разности целых неотрицательных чисел. Свойства сложения

Упражнения
1, Почему множество натуральных чисел нельзя упорядочить при помощи отношения «непосредственно следовать за»?
Сформулируйте определение отношения а > b и докажите, что оно транзитивно и антисимметрично.
3. Докажите, что если а, b, с - натуральные числа, то:
а) а < b Þ ас < bс;
б) а + с < b + сÞ> а < Ь.
4. Какие теоремы о монотонности сложения и умножения могут
использовать младшие школьники, выполняя задание «Сравни, не выполняя вычислений»:
а) 27 + 8 ... 27 + 18;
б) 27- 8 ... 27 -18.
5. Какие свойства множества натуральных чисел неявно используют младшие школьники, выполняя следующие задания:
А) Запиши числа, которые больше, чем 65, и меньше, чем 75.
Б) Назови предыдущее и последующее числа по отношению к числу 300(800,609,999).
В) Назови самое маленькое и самое большое трехзначное число.
Вычитание
При аксиоматическом построении теории натуральных чисел вычитание обычно определяется как операция, обратная сложению.
Определение. Вычитанием натуральных чисел а и b называется операция, удовлетворяющая условию: а — b = с тогда и только тогда, когда b+с = а.
Число а - b называется разностью чисел а и b, число а – уменьшаемым, ачисло b - вычитаемым.
Теорема 19. Разность натуральных чисел а - b существует тогда и только тогда, когда b < а.
Доказательство. Пусть разность а - b существует. Тогда, по определению разности, найдется такое натуральное число с, что b + с = а, а этозначит, что b < а.
Если же b < а, то, по определению отношения «меньше», существует такое натуральное число с, что b + с = а. Тогда, по определению разности, с = а - b, т.е. разность а - b существует.
Теорема 20. Если разность натуральных чисел а и b существует, то она единственна.
Доказательство. Предположим, что существует два различных значения разности чисел а и b;: а – b = с₁ и а - b = с₂, причем с₁ ¹ с₂ . Тогда по определению разности, имеем: а = b + с₁, и а = b + с₂_:. Отсюда следует, что b + с ₁ = b + с₂_:и на основании теоремы 17 заключаем, с₁ = с₂.. Пришли к противоречию с допущением, значит, оно неверное, а верна данная теорема.
Исходя из определения разности натуральных чисел и условия ее существования, можно обосновать известные правила вычитания числа из суммы и суммы из числа.