> 1/2 ist eine rationale Zahl,
Ja.
> (-1/-2) ist keine rationale Zahl
Doch, auch das ist eine rationale Zahl.
> Voraussetzung für eine rationale Zahl: {m/n; m € Z, n € N}
Das ist eine Art, wie man die Menge der rationalen Zahlen hinschreiben kann.
Definition: Eine rationale Zahl ist eine Zahl, die sich als Verhältnis zweier ganzer Zahlen darstellen läßt.
Man beachte, dass hier nicht vorausgesetzt wird, wie die Zahl dasteht (wie ich sie hingeschrieben habe), sondern eben nur, dass sie sich als Verhältnis zweier ganzer Zahlen darstellen läßt.
4 = 4/1 die 4 läßt sich so darstellen, also ist sie rational.
In der Mengendarstellung {m/n; m € Z, n € N} ist es nicht nötig, für n auch negative Zahlen zuzulassen, denn wenn n negativ ist, kann ich den Bruch mit -1 erweitern und erhalte einen Bruch mit positivem Nenner. Dass man Brüche erweitern und kürzen kann, ist in dieser Mengendarstellung schon vorausgesetzt.
{m/n; m € Z, n € N} = {m/n; m € Z, n € Z\\{0}} = {m/n; m € N0, n € Z\\{0}} (N0: natürliche Zahlen incl. der 0)
= {m/n; m € Z, n € N, m und n teilerfremd} = ...
Alles dieselbe Menge.
> Also warum muss im Nenner eine Natürliche Zahl stehen?
Muss nicht. Aber man kann jeden gewöhnlichen Bruch so kürzen oder erweitern, dass im Nenner eine natürliche Zahl steht. Daher reicht das.