Số nguyên, khái niệm này đã thu hút sự chú ý của các nhà toán học từ xa xưa. Định nghĩa về số nguyên không chỉ liên quan đến thành phần của các con số mà còn liên quan đến sự phát triển của tư duy toán học. Cách các nhà toán học cổ đại nhìn nhận số nguyên và việc mở rộng khái niệm này đều là những vấn đề đáng khám phá.
Số nguyên (bao gồm 0, số nguyên dương và số nguyên âm) là một khái niệm cơ bản và quan trọng trong toán học, nhưng nguồn gốc và sự phát triển của chúng chứa đựng ý nghĩa toán học và văn hóa sâu sắc. Số nguyên được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày, chẳng hạn như trong tính toán, đo lường và phân loại. Tuy nhiên, lịch sử của chúng phức tạp hơn nhiều so với tưởng tượng.
Từ số nguyên có nguồn gốc từ tiếng Latin "số nguyên", có nghĩa là "hoàn chỉnh" hoặc "không bị ảnh hưởng". Sự thay đổi trong khái niệm này phản ánh sự hiểu biết ngày càng sâu sắc hơn của con người về các con số và phép tính.
Ban đầu, số nguyên chỉ được xem là phần mở rộng của số tự nhiên. Trong các nền văn hóa cổ xưa, nhiều nhà toán học chỉ xét các số nguyên dương, chẳng hạn như 1, 2, 3, v.v. Khi toán học phát triển, các khái niệm về số nguyên âm và số 0 dần dần được kết hợp. Vào thế kỷ 18, nhà toán học nổi tiếng Lenhard Euler đã chính thức định nghĩa các số nguyên bao gồm số nguyên dương và số nguyên âm, tạo nên một cuộc cách mạng trong cách hiểu về số nguyên của thế giới toán học.
Trong quá trình này, nhà toán học người Đức Georg Cantor đã đưa ra khái niệm về tập hợp vô hạn, làm cho tập hợp các số nguyên không còn chỉ là một số hữu hạn các số mà là một tập hợp vô hạn. Nhà toán học David Hilbert đã chọn sử dụng chữ “Z” để biểu diễn số nguyên. Ký hiệu này có nguồn gốc từ tiếng Đức “Zahlen”, có nghĩa là “số”.
"Tập hợp số nguyên có thể được coi là tất cả các số thực có thể được biểu diễn mà không có phần thập phân."
Các thuộc tính của số nguyên làm cho chúng trở thành khối xây dựng của các cấu trúc toán học khác. Chúng khép kín dưới phép cộng và phép nhân, tạo thành các vành đại số cơ bản. Tuy nhiên, số nguyên không bị đóng dưới phép chia và do đó không phải là một miền xác định. Điều này có nghĩa là không phải mọi số nguyên đều có nghịch đảo nhân của nó. Thuộc tính này của số nguyên làm cho chúng trở thành cấu trúc đơn giản nhất trong hầu hết các hệ thống số.
Theo thời gian, định nghĩa về số nguyên ngày càng chính xác hơn. Các nhà toán học dần dần phát triển các tính chất thuật toán của số nguyên, đóng vai trò quan trọng không chỉ trong giới học thuật mà còn trong giáo dục, đặc biệt là trong dạy học toán cơ bản.
Trong giáo dục toán học, số nguyên thường được định nghĩa đơn giản là hợp của các số tự nhiên và khái niệm này được giải thích khác nhau trong các sách giáo khoa toán khác nhau. Vào cuối những năm 1950, với sự nổi lên của Phong trào Toán học Mới, các số nguyên đã được định nghĩa lại, nhấn mạnh sự khác biệt giữa số tự nhiên và số nguyên.
Số nguyên là một tập hợp hoàn toàn có thứ tự không có giới hạn trên hoặc giới hạn dưới.
Đối với cấu trúc bên trong của số nguyên, các nhà toán học đã hiểu sâu hơn về số nguyên thông qua quan điểm của lý thuyết tập hợp đương đại và toán học hiện đại. Các số nguyên có thể được xác định thông qua các cặp số tự nhiên có thứ tự. Phương pháp này không chỉ đơn giản hóa các phép tính mà còn tăng cường mối quan hệ giữa các loại số nguyên. Thông thường, đối với một cặp số tự nhiên (a, b), nó có thể được hiểu là kết quả của a trừ b, điều này càng làm cho quy tắc hoạt động của số nguyên trở nên rõ ràng và đơn giản.
Giá trị của số nguyên không chỉ nằm ở tính chất toán học mà còn ở ứng dụng của chúng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ khoa học đến kỹ thuật, từ kinh tế đến công nghệ thông tin, v.v., số nguyên luôn đóng một vai trò không thể thiếu.
Tuy nhiên, lịch sử và định nghĩa về số nguyên một lần nữa gợi lên suy nghĩ: với sự tiến bộ của công nghệ và toán học, liệu hiểu biết của chúng ta về số nguyên có còn thay đổi không?