作者yueayase (scrya)
看板Math
标题[其他] 0.999... = 1 月经文的看法
时间Sat Dec 21 19:34:03 2019
(1)
https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Gossiping/M.1576468455.A.B67.html
0.999... = 1? 这种问题已经变成PTT月经文了XD
结果我无聊google 发现:
https://zh.wikipedia.org/wiki/0.999%E2%80%A6#cite_ref-41
原来外国也是在热烈讨论啊XD
回到最上面那个连结,我觉得他想问的问题应该是为什麽用无限小数比较两个实数(甚至
有理数),为甚麽会和0.999....=1结果不一样
n
那这个大家也大多认定0.999... = lim Σ 9/10^k
n->inf k=1
那我觉得他的问题等在於不知道在实数系order到底是怎麽定,导致会想用高位到低位
比大小的方式比较2个数,那我觉得在不读到高微等分析学和代数的情况下,只要用
https://en.wikipedia.org/wiki/Construction_of_the_real_numbers
Construction from Cauchy sequences
"Two Cauchy sequences are called equivalent if and only if the difference
between them tends to zero"
n
像这样1-0.999... = 1 - lim Σ 9/10^k = lim (1-Σ 9/10^k) = lim 10^(-n)
n->inf k=1 n->inf n->inf
利用 10^(-(n+1)) = 1/10 * 10^(-n) < 10^(-n) for all n in N
和Monotone Convergence Theorem,就可以得到 1-0.999... = 0
n
所以实际上即使不去求出 lim Σ 9/10^k 也可以得出两数相等
n->inf k=1
也就是原PO认知到比较大小方式并不适用到实数系(甚至是有理数系)
Eg: 原PO 0.999... vs 1 (老实说,高中应该也有教把循环小数化为分数的
做法,在比较0.499... vs 1/2 = 0.5,那照理说这个地方早该要有疑问才对 XD)
但这种比较法也偶尔会成立
Eg: 5/12 =0.41666... vs 3/7 = 0.428571472857...
所以我只觉得原PO不过只是举出他觉得那种对的比较法的反例而已...
不过好像大家都集中在那个0.999... 是多少,我感觉是没回答到原PO问题,各位觉得呢?
_ _
(2) 还有像是x = 0.9 => 10x = 9.9 9x = 10x-x = 9 => x = 1有人认为这证法不对
n
我觉得在0.999... = lim Σ 9/10^k ,利用ratio test可以证明该级数收敛
n->inf k=1
既然收敛就可以做四则运算和系数积,所以把那这作法这样解释,应该很合理啊 XD
(3) Math版也有这种讨论,只是问题不太一样,我个人也很同意V大说的用Cauchy
sequence的等价关系去定义实数和数的order,只是好像很多人不了解order这种东西
是需要定义,其中一个就是把两数相减,然後这个符合total order,这样就不会产生像
原PO的问题
题外话: 其实我偷懒的时候比较两分数,也会把它展成decimal approximation,但实际上
合理的方式还是要两个通分,这对应到有理数相等也是用: p/q = m/n iff pn = qm,
并且发现到可以把这些数用equivalent class 定义,也显示有理数表示法不唯一,
不知道为甚麽换到实数又有人觉得唯一了XD
(4) 无穷小我看了之前的讨论有nonstandard analysis,但在这个之前,我还是只能用
ε-δ去解释无穷小和无穷大的意义,老实说这对初学者的确不好理解,所以有点好奇,
未来会不会有可能用nonstandard analysis的无穷小上微积分呢?
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 220.142.26.90 (台湾)
※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Math/M.1576928045.A.3E8.html
1F:→ jetzake : 其实就只是个"符号" 类似"√4刚好等於2"的概念而已 12/22 00:22
2F:→ jetzake : 循环小数只是一个描述无限逼近的概念 12/22 00:23
3F:→ jetzake : 後面那个等号就是他逼近的对像 如此而已 12/22 00:23