38 I- Kapitel. Die natürlichen Zahlen.
Ausdruck charakterisierten Zahl, und wir sind ohne weiteres im stände,
sie mit irgend einer andern Zahl zu vergleichen. Bevor wir aber das
Rechnen mit den systematischen Zahlen beginnen können, müssen wir
noch kurz die Rechenoperationen für die in diesem Paragraphen als
Zahl eingeführte Null definieren.
B. Definition der Rechenoperationen für die Zahl Null.
Wenn in einer Menge A sich a Dinge von bestimmter Art be
finden, in einer andern Menge N dagegen kein Ding derselben Art,
•so enthält die durch Vereinigung von A und N entstandene Menge
•auch genau a Dinge dieser Art, daher a + 0 = 0 + a = a. Nach der
Erklärung der Subtraktion (§ 4 A) folgt hieraus sofort a — 0 == a und
a Summanden
a — a = 0. Weiter ist 0 • a = 0 -f0-| 1-0=0. a • 0 hat zunächst
keine Bedeutung. Um auch dieses Symbol als Produkt auffassen zu
können, für welches das kommutative Gesetz gilt, definieren wir
a • 0 = 0 • a = 0. Daraus ergibt sich (nach der Definition des Quo
tienten §6A) 0 : a = 0, 0 : 0 = a, während die Aufgabe 6:0, wo b
irgendeine von Null verschiedene Zahl bezeichnet, durch keine Zahl
unseres Zahlenbereiches gelöst wird. Da also die Division durch Null
entweder unausführbar ist oder (wenn der Dividend auch gleich Null)
der Quotient jede beliebige Zahl sein kann, schließen wir Null als
(a Faktoren)
Divisor aus. 0“ = 0 • 0 •••0 = 0. Unter dem Zeichen a°, das an sich
keinen Sinn hat, verstehen wir, damit die Formel a m :a n =a m ~ n (§ 7B, (II))
auch noch für m = n gelte, die Zahl 1. Es ist ferner j/O =0,
y 1 = jeder beliebigen Zahl n; die durch das Symbol ausge
sprochene Forderung wird, falls 6 von 1 verschieden ist, von keiner
Zahl erfüllt, so daß wir 0 auch als Wurzelexponenten ausschließen.
Aus a° = 1 folgt, daß log 1 für jede beliebige Basis a gleich 0
ist. Weil a m , falls a > 0, stets von 0 verschieden ist, besitzt die
Zahl 0 für keine von Null verschiedene Basis a einen Logarithmus.
Da für die Basis 0 der Logarithmus von 0 gleich jeder beliebigen
Zahl sein kann, der Logarithmus einer von Null verschiedenen Zahl
aber nicht existiert, werden wir Null auch nicht als Basis von Log
arithmen wählen. Nach den hier gegebenen Definitionen der Rechen
operationen für die Zahl Null bleiben alle in den §§ 3—8 entwickelten
Formeln auch richtig, wenn für einen oder mehrere der in ihnen vor
kommenden Buchstaben 0 gesetzt wird, vorausgesetzt nur, daß sie
dann in dem Bereiche der natürlichen Zahlen überhaupt noch eine
Bedeutung besitzen.