プリンキピア

第1章基礎

1.1 Introduction to Whole Numbers1.1 非負整数入門

Learning Objectives学習目標

Learning Objectives学習目標

By the end of this section, you will be able to:
英語のヒント
この節を終えると、次のことができるようになる。
  • Use place value with whole numbers
    英語のヒント
    非負整数の位取りを使う
  • Identify multiples and apply divisibility tests
    英語のヒント
    倍数を見分け、割り切れるかどうかの判定法を使う
  • Find prime factorizations and least common multiples
    英語のヒント
    素因数分解と最小公倍数を求める
Before You Begin学習の準備
As we begin our study of elementary algebra, we need to refresh some of our skills and vocabulary. This chapter will focus on whole numbers, integers, fractions, decimals, and real numbers. We will also begin our use of algebraic notation and vocabulary.
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初等代数の学習を始めるにあたり、これまでに身に付けた技能や用語を少し復習しておこう。この章では、非負整数、整数、分数、小数、実数を中心に扱う。代数の記号や用語も使い始める。

Use Place Value with Whole Numbers非負整数の位取りを使う

The most basic numbers used in algebra are the numbers we use to count objects in our world: 1, 2, 3, 4, and so on. These are called the counting numbers. Counting numbers are also called natural numbers. If we add zero to the counting numbers, we get the set of whole numbers.
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代数で使う最も基本的な数は、身の回りの物を数えるときに使う1、2、3、4、…である。これらを「数える数」といい、自然数とも呼ぶ。数える数にゼロを加えると、非負整数の集合が得られる。
Counting Numbers: 1, 2, 3, …
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数える数:1、2、3、…
Whole Numbers: 0, 1, 2, 3, …
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非負整数:0、1、2、3、…
The notation “…” is called ellipsis and means “and so on,” or that the pattern continues endlessly.
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「…」という記号は省略記号と呼ばれ、「以下同様」、つまり同じ規則が際限なく続くことを意味する。
We can visualize counting numbers and whole numbers on a number line (see Figure 1.2).
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数える数や非負整数は、数直線上に表して視覚的に捉えられる(図1.2)。
図の下部には、両端に矢印があり、0から6までの値を示す横向きの数直線がある。その上には0から3まで延びる左向きの矢印があり、「小さくなる」と記されている。さらにその上には3から6まで延びる右向きの矢印があり、「大きくなる」と記されている。
Figure 1.2図 1.2
The numbers on the number line get larger as they go from left to right, and smaller as they go from right to left. While this number line shows only the whole numbers 0 through 6, the numbers keep going without end.
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数直線上の数は左から右へ進むと大きくなり、右から左へ進むと小さくなる。この数直線には0から6までの非負整数しか示されていないが、数は終わりなく続いている。
Additional Resources追加教材
Our number system is called a place value system, because the value of a digit depends on its position in a number. Figure 1.3 shows the place values. The place values are separated into groups of three, which are called periods. The periods are ones, thousands, millions, billions, trillions, and so on. In a written number, commas separate the periods.
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私たちが使う数の表し方は、数字の値が数の中での位置によって決まるため、位取り記数法と呼ばれる。図1.3に各位を示す。位は3桁ずつの区分に分けられ、この区分をピリオドという。区分には、一の区分、千の区分、百万の区分、十億の区分、一兆の区分などがある。数を書くときは、区分をコンマで区切る。
5,278,194を位取りで表した表。「位の値」という見出しの下に、一兆、十億、百万、千、一の区分が並ぶ。それぞれの区分には、下から上に読む3列の見出しがある。一兆の区分は百兆・十兆・一兆、十億の区分は千億・百億・十億、百万の区分は一億・千万・百万、千の区分は十万・一万・千、一の区分は百・十・一である。百万・十万・一万・千・百・十・一の各列の下に、左から5、2、7、8、1、9、4が置かれている。最後の説明では、five million two hundred seventy-nine thousand one hundred ninety-fourという数には、百万が5つ、十万が2つ、一万が7つ、千が8つ、百が1つ、十が9つ、一が4つあると述べている。
Figure 1.3図 1.3
The number 5,278,194 is shown in the chart. The digit 5 is in the millions place. The digit 2 is in the hundred-thousands place. The digit 7 is in the ten-thousands place. The digit 8 is in the thousands place. The digit 1 is in the hundreds place. The digit 9 is in the tens place. The digit 4 is in the ones place.
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表には5,278,194が示されている。5は百万の位、2は十万の位、7は一万の位、8は千の位、1は百の位、9は十の位、4は一の位にある。
Example 1.1例題 1.1
In the number 63,407,218, find the place value of each digit:
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63,407,218という数で、それぞれの数字の位の値を求めよ。
  1. ⓐ 7
  2. ⓑ 0
  3. ⓒ 1
  4. ⓓ 6
  5. ⓔ 3

Solution解答

Place the number in the place value chart:
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数を位取り表に入れる。
63,407,218を位取りで示した表。「位の値」の下に、一兆、十億、百万、千、一の区分が並び、各区分は3列に分かれている。列の見出しは下から上に書かれ、一兆の区分は百兆・十兆・一兆、十億の区分は千億・百億・十億、百万の区分は一億・千万・百万、千の区分は十万・一万・千、一の区分は百・十・一である。千万・百万・十万・一万・千・百・十・一の各列に、左から6、3、4、0、7、2、1、8が置かれている。sixty-three million, four hundred seven thousand, two hundred eighteenは、千万が6つ、百万が3つ、十万が4つ、一万が0個、千が7つ、百が2つ、十が1つ、一が8つある数である。
ⓐ The 7 is in the thousands place.
ⓑ The 0 is in the ten thousands place.
ⓒ The 1 is in the tens place.
ⓓ The 6 is in the ten-millions place.
ⓔ The 3 is in the millions place.
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ⓐ 7は千の位にある。ⓑ 0は一万の位にある。ⓒ 1は十の位にある。ⓓ 6は千万の位にある。ⓔ 3は百万の位にある。
Try It (2)確認問題(2題)
When you write a check, you write out the number in words as well as in digits. To write a number in words, write the number in each period, followed by the name of the period, without the s at the end. Start at the left, where the periods have the largest value. The ones period is not named. The commas separate the periods, so wherever there is a comma in the number, put a comma between the words (see Figure 1.4). The number 74,218,369 is written as seventy-four million, two hundred eighteen thousand, three hundred sixty-nine.
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小切手を書くときは、数を数字だけでなく言葉でも書く。数を英語の言葉で書くには、区分ごとに数を書き、その後に区分名を付ける。区分名の末尾にはsを付けない。値が最も大きい区分のある左端から始める。一の区分の名前は付けない。コンマは区分を分けるので、数字にコンマがある位置には、言葉の間にもコンマを入れる(図1.4)。74,218,369はseventy-four million, two hundred eighteen thousand, three hundred sixty-nineと書く。
74、218、369がコンマで区切られて横に並ぶ。それぞれの下の波括弧には、74の下に「百万」、218の下に「千」、369の下に「一」と書かれ、これらの語を左向きの矢印で「区分」と示している。下の行では、74から右向きの矢印でSeventy-four millionへ、次の行では218からtwo hundred eighteen thousandへ、それぞれコンマを添えて対応させている。最下行では369からthree hundred sixty-nineへ対応させている。
Figure 1.4図 1.4
Example 1.2例題 1.2
Name the number 8,165,432,098,710 using words.
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8,165,432,098,710という数を言葉で表せ。

Solution解答

Name the number in each period, followed by the period name.
英語のヒント
区分ごとに数を読み、その後に区分名を付ける。
8、165、432、098、710がコンマで区切られて横に並ぶ。それぞれの下の括弧には「一兆」「十億」「百万」「千」「一」と書かれている。下の各行では右向きの矢印で、8をEight trillion、165をOne hundred sixty-five billion、432をFour hundred thirty-two million、098をNinety-eight thousand、710をSeven hundred tenに対応させている。最後の行以外の英語表記にはコンマが続く。
Put the commas in to separate the periods.
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区分を分けるためにコンマを入れる。
So, 8,165,432,098,710 is named as eight trillion, one hundred sixty-five billion, four hundred thirty-two million, ninety-eight thousand, seven hundred ten.
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したがって、8,165,432,098,710はeight trillion, one hundred sixty-five billion, four hundred thirty-two million, ninety-eight thousand, seven hundred tenと読む。
Try It (2)確認問題(2題)
We are now going to reverse the process by writing the digits from the name of the number. To write the number in digits, we first look for the clue words that indicate the periods. It is helpful to draw three blanks for the needed periods and then fill in the blanks with the numbers, separating the periods with commas.
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今度は逆に、数の読み方から数字を書く。数字で表すには、まず区分を示す手掛かりとなる語を探す。必要な区分ごとに3つの空欄を描き、そこに数字を入れ、区分をコンマで区切るとよい。
Example 1.3例題 1.3
Write nine billion, two hundred forty-six million, seventy-three thousand, one hundred eighty-nine as a whole number using digits.
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nine billion, two hundred forty-six million, seventy-three thousand, one hundred eighty-nineを、数字を使って非負整数で表せ。

Solution解答

Identify the words that indicate periods.
Except for the first period, all other periods must have three places. Draw three blanks to indicate the number of places needed in each period. Separate the periods by commas.
Then write the digits in each period.
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区分を示す語を見つける。先頭の区分を除き、すべての区分は3桁でなければならない。各区分に必要な桁数を示すため、空欄を3つ描く。区分をコンマで区切り、それぞれの区分に数字を書く。
文章が上下2行に分けて示されている。上段にはコンマ付きのnine billionとtwo hundred forty six millionがあり、billionとmillionに下線、各句の下に波括弧が付いている。下段にはコンマ付きのseventy three thousandとone hundred eighty nineがあり、thousandに下線、各句の下に波括弧が付いている。

The number is 9,246,073,189.
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数は9,246,073,189である。
Try It (2)確認問題(2題)
In 2013, the U.S. Census Bureau estimated the population of the state of New York as 19,651,127. We could say the population of New York was approximately 20 million. In many cases, you don’t need the exact value; an approximate number is good enough.
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2013年、米国国勢調査局はニューヨーク州の人口を19,651,127人と推計した。ニューヨーク州の人口はおよそ2,000万人だった、と言ってもよい。多くの場合、正確な値までは必要なく、おおよその数で十分である。
The process of approximating a number is called rounding. Numbers are rounded to a specific place value, depending on how much accuracy is needed. Saying that the population of New York is approximately 20 million means that we rounded to the millions place.
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数をおおよその値にする操作を、丸めという。必要な正確さに応じて、指定された位に数を丸める。ニューヨーク州の人口が約2,000万人という表現は、百万の位に丸めたことを意味する。
Example 1.4例題 1.4

How to Round Whole Numbers非負整数を四捨五入する方法

Round 23,658 to the nearest hundred.
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23,658を百の位に四捨五入せよ。

Solution解答

3列4行の表。1列目は各手順の番号と名前を示す見出し列、2列目は追加の説明、3列目は説明に対応する数である。最上段の1列目には「手順1。指定された位を矢印で示す。その左側の数字はすべて変わらない」、2列目には「23,658の百の位を見つける」と書かれている。3列目では23,658の6を矢印で指し、「百の位」と示している。
次の行の1列目には「手順2。指定された位の右隣の数字に下線を引く」、2列目には「百の位の右隣にある5に下線を引く」と書かれている。3列目には再び23,658があり、6を百の位と示す矢印に加えて、5に下線が引かれている。
次の行の1列目には「手順3。この数字は5以上か。はい―指定された位の数字に1を加える。いいえ―指定された位の数字を変えない」と書かれている。2列目には「5は5以上なので、百の位の6に1を加える」とある。3列目には23,658があり、6に向けた矢印と「1を加える」という文字がある。5と8の下には波括弧があり、矢印と「0に置き換える」という文字が付いている。
最下段の1列目には「手順4。指定された位より右の数字をすべて0に置き換える。こうして23,700が百の位に四捨五入した数となる」、2列目には「百の位より右の数字をすべて0に置き換える」と書かれている。3列目には、23,658を百の位に四捨五入して得た23,700がある。
Try It (2)確認問題(2題)
Example 1.5例題 1.5
Round 103,978 to the nearest:
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103,978を次の位に四捨五入せよ。
  1. ⓐ hundred
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    ⓐ 百の位
  2. ⓑ thousand
    英語のヒント
    ⓑ 千の位
  3. ⓒ ten thousand
    英語のヒント
    ⓒ 一万の位

Solution解答

ⓐ
Locate the hundreds place in 103,978.
103,978の百の位を見つける。
.
Underline the digit to the right of the hundreds place.
百の位の右隣の数字に下線を引く。
.
Since 7 is greater than or equal to 5, add 1 to the 9. Replace all digits to the right of the hundreds place with zeros.
7は5以上なので、9に1を加える。百の位より右の数字をすべて0に置き換える。
.
So, 104,000 is 103,978 rounded to the nearest hundred.
したがって、103,978を百の位に四捨五入すると104,000になる。
ⓑ
Locate the thousands place and underline the digit to the right of the thousands place.
千の位を見つけ、その右隣の数字に下線を引く。
.
Since 9 is greater than or equal to 5, add 1 to the 3. Replace all digits to the right of the hundreds place with zeros.
9は5以上なので、3に1を加える。百の位より右の数字をすべて0に置き換える。
.
So, 104,000 is 103,978 rounded to the nearest thousand.
したがって、103,978を千の位に四捨五入すると104,000になる。
ⓒ
Locate the ten thousands place and underline the digit to the right of the ten thousands place.
一万の位を見つけ、その右隣の数字に下線を引く。
.
Since 3 is less than 5, we leave the 0 as is, and then replace the digits to the right with zeros.
3は5未満なので、0はそのままにし、その右側の数字を0に置き換える。
.
So, 100,000 is 103,978 rounded to the nearest ten thousand.
したがって、103,978を一万の位に四捨五入すると100,000になる。
Try It (2)確認問題(2題)
In algebra, we use a letter of the alphabet to represent a number whose value may change or is unknown. Commonly used symbols are a, b, c, m, n, x, and y. Further discussion of constants and variables appears later in this section.
英語のヒント
代数では、値が変わることのある数や、値が分かっていない数をアルファベットの文字で表す。よく使われる記号はa、b、c、m、n、x、yである。定数と変数については、この節の後の部分でさらに扱う。