[中學] 矛盾數學式
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這是我在八卦版回過的文章,希望能讓那些總認為 0.9 = 1 不成立的人接受這個等式。
※ [本文轉錄自 Gossiping 看板 #1JQdH3un ]
作者: xavier13540 (柊 四千) 看板: Gossiping
標題: Re: [問卦] 有沒有0.999…=1的八卦
時間: Thu May 8 01:58:08 2014
※ 引述《cmrafsts (喵喵)》之銘言:
: ※ 引述《yuan1205 (rodriguez)》之銘言:
: : 小弟鍵盤123來報到
: : 當沒有極限這個概念時
: : 印象中 高中老師是這樣教的
: : 如果 1=0.999循環
: : 那就表示 |1-0.99999...|=0
: : 絕對值表示距離的概念
: : |1-0.9|=0.1 離原點距離為0.1
: : |1-0.99|=0.01 離原點距離為0.01
: : .......
: : .......
: : ........依此類推
: : |1-0.99999....|=0.000000.......1
: : 因為 不能很武斷的說 那個0.0000.................1在哪個位子
: : 如果你說他在0.00000000001的話
: : 那麼五樓就會說他在0.000000000000000000000000000001
: : 不能很明確的指出 他與原點之間的距離是多少
: : 所以 必須認定他與原點距離之間為0
: : 如果要反駁上面那句話 就要很明確指出 那個距離點 在哪裡..
: : 於是...1=0.999999......
: : 不負責任解答
: : ...
: 在數學中當我們用任何符號時都必須清楚的知道它的意義。
: 循環小數粗淺的說就是「一樣的數字寫無窮項」
: 實際上不能做到寫無窮項這件事,但是在實數上可以做到取極限
: 當我們宣稱「寫無窮項」的時候,實際上是寫出一個數列,求其極限
: 以這篇為範例,就是{0.9,0.99,0.999,...}的極限
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: 0.9 = lim 1-10^(-n) = 1
: n->infinity
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這位已經講出了 0.9 的意思,這裡我獻醜一下,再講得更清楚一點。
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首先,我們先定義一個循環小數所代表的值 。以 0.7122 為例,我們定義這個循環小數為
0.7 + 0.0122 + 0.0000122 + 0.0000000122 + ...
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非循環部分 循環部分
注意循環部分是由無窮多個數相加而得,我們定義無窮多個數相加的結果是
a + a + a + ... = lim ( a + a + a + ... + a )
1 2 3 n→∞ 1 2 3 n
如果我令數列 a 前 n 項的和是 s ,就可以把這個結果寫成 lim s 。
n n→∞ n
那麼,什麼是 lim s 呢?或者是,當我們說 lim s = L 時,代表的是什麼意思?
n→∞ n n→∞ n
一個簡單的講法是:如果 n 夠大,s 就會夠靠近 L。問題是什麼是夠靠近?我們的定義
n
是,不管你希望 s 多靠近 L,我總是可以找到某一項 s ,使得 s , s , s , ...
n N N+1 N+2 N+3
都滿足你的要求。或者說,對於你給出的任何誤差ε(>0),我都可以找到 N,使得 s 以
N
後的任何一項跟 L 的差都不超過ε。
_ _
我接下來要講為什麼 0.9 = 1。根據剛剛寫出來的定義,0.9 就是
0.9 + 0.09 + 0.009 + 0.0009 + ...
n
所以 s = 0.999...9 = 1 - 0.1
n ╰──╯
n 個
_ n
我們之所以會說 0.9 = 1,是因為 s 跟 1 的差是 0.1 。如果你希望誤差在 0.0426 以
n
內,我只要挑 N = 1,就可以達成這個要求,因為 0.01, 0.001, 0.0001, ... 通通都小
-12
於 0.0426。如果你希望誤差在 8.85 ×10 以內,我只要挑 N = 11,就可以達成這個要
-12 -13 -12
求,因為 10 , 10 , ... 通通都小於 8.85 ×10 。所以,儘管 s 永遠到達不了
n
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1,還是可以寫出 lim s = 1,也就是 0.9 = 1。
n→∞ n
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希望我這篇可以幫助那些糾結於 0.999...9 永遠不等於 1 的人,理解為什麼 0.9 = 1。
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第01話 似乎在課堂上聽過的樣子 第02話 那真是太令人絕望了
第03話 已經沒什麼好期望了 第04話 被當、21都是存在的
第05話 怎麼可能會all pass 第06話 這考卷絕對有問題啊
第07話 你能面對真正的分數嗎 第08話 我,真是個笨蛋
第09話 這樣成績,教授絕不會讓我過的 第10話 再也不依靠考古題
第11話 最後留下的補考 第12話 我最愛的學分
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 140.112.196.111
※ 文章網址: http://www.ptt.cc/bbs/Gossiping/M.1399485507.A.E31.html
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請問你是哪裡看不懂?我覺得我講得很清楚啊QQ。
希望你不是只是懶得看而已。
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我只是個大一生。
※ 編輯: xavier13540 (140.112.196.111), 05/08/2014 02:04:53
噓
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補充一下,0.9 就是 1,不是什麼「趨近 1」。
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應該說,因為 s 趨近 1,所以 0.9 = 1。
n
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不是,這是循環小數的定義,不是「在...的情況下」。
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s 永遠不會等於 1,但是我們是用 s 趨近的值來定義 0.9。
n n
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注意我們的定義中,0.9 根本不需要在 0.9, 0.99, 0.999, ... 之中。
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我來講解一下為什麼不存在的東西不能假設。
舉例來說,我今天想算 1 + 2 + 4 + 8 + ... 的值。
設 x = 1 + 2 + 4 + 8 + ...
可得
x = 1 + 2 ( 1 + 2 + 4 + ... )
= 1 + 2x
也就有 x = -1,而這顯然是荒謬的。
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如果要用 10x = 9 + x 來算 0.9,必須先證明 0.9 存在。
因為 0.9, 0.99, 0.999, ... 是個遞增又有上界的數列,可知這個數列一定收斂。
一個遞增又有上界的數列一定收斂,可以從最小上界公理得到,有關這個公理可以參考這
篇:
http://ppt.cc/Muzq
※ 編輯: xavier13540 (140.112.196.111), 05/08/2014 05:24:00
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
※ 轉錄者: xavier13540 (140.112.196.111), 05/13/2014 19:46:50
※ 編輯: xavier13540 (140.112.196.111), 05/13/2014 19:48:53
※ 編輯: xavier13540 (140.112.196.111), 05/13/2014 19:49:47
※ 編輯: xavier13540 (140.112.196.111), 05/13/2014 19:52:50
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