作者sobigfish (魷魚)
看板Math
標題Re: [計算] 一塊蛋糕分給3個人
時間Mon Sep 24 02:18:48 2007
※ 引述《Leaf789 (葉)》之銘言:
: 一塊蛋糕分給三個人
: 如果以數學計算
: 分數一人可得三分之一塊
: _
: 小數一人可得0.3
: 那麼... 一人拿到蛋糕的0.3塊
: 在還原,蛋糕變成0.9塊
: 剩下0.1塊跑到哪去了.... = ="?
: _
: 老師有解說過 0.9=1
: 但是我還是不懂為什麼Orz
剛開始看到這篇文章覺得很可愛,但想了想之後,發覺其實這個看似簡單的問題背後
蘊藏著一個很重要的觀念,那就是極限的觀念。
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首先先不用嚴密的方法來說明,先用輕鬆一點的方式來解釋為什麼0.9在數學上會認定
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等於1,我門來看0.9<1沒錯吧!0.999<1也沒錯,0.9999999999<1也沒錯,但0.9呢?
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我稱0.9為一個動態的數目,什麼叫動態?就是他是一個有生命的數目,他會一直衝向
1,他不會累,他充滿活力不顧一切的向1來衝,不曾停過,反觀0.9,這是一個死的數目
,他沒有生命,他就像條死魚躺在數線上,他不會動。這就是循環小數和非循環小數
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的最大差異,一個有生命,一個沒有生命。就因為0.9是那麼的努力向1來衝,你忍心說他
<1嗎?想像一下國際馬拉松賽跑大家都很累,但是有一個人提早放棄,所幸放棄比賽
坐在地上休息不跑了,另一個人則是咬僅牙根,就算他知道他永遠達不了終點,他也
要抬起腳步,就算前進一公分也好,他也不放棄,請問你會宣布他沒跑到終點而不給他
_
跑完全程的證明嗎??你忍心嗎??當然不忍心,同樣的,0.9好像小於一沒錯,但他和一
之間的距離一直縮小,一直縮小,他一值在衝,不曾停過,他不像0.9999或0.999999999
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一樣放棄比賽,所以我門敬佩0.9的毅力,我門頒給他跑完全程的證明書,我門就說
_
0.9你辛苦了,你是等於1的。有沒有很生動的感覺呢??
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現在來用嚴密的方法來說明0.9為何等於1,其實這最正確最好的說法是0.9的極限等於1
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,說0.9=1其實是個很省略的講法,應該要加極限兩個字,這個=號有更深層的意義
,就是代表一個極限的意思。
微積分裡頭說一個數列{a_n}存在極限的定義是
對於任一ε>0,我們都可以找到一個正整數N,使得若N<n的話,則 |a_n-L|<ε _
,則我門就說數列{a_n}的極限存在且為L,現在我門就用這個定義來檢查 0.9是否
存在1這個極限。
證:
令{a_n}={0.9 , 0.99 , 0.999 , 0.999 , ..... }
我門知到 1-a_n=0.1^n ,所以假設我門取了一個ε>0,則必存在一個η使得
0.1^η<ε(應該是實數的稠密性吧),所以我門可以取正整數 N>η ,如此
在n>N的前提下,|a_n-1|=0.1^n<0.1^N<0.1^η<ε故知{a_n}存在極限1
證畢
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◆ From: 59.104.164.204
1F:→ yhliu:生動嗎? 我倒不以為. 09/24 11:00
2F:→ yhliu:問題的根源是 "0.99999..." 究竟是甚麼? 或你把它當成甚麼? 09/24 11:01
3F:→ yhliu:更清楚地說: 當你在討論 0.999...=1 或 <1 時, 把它當甚麼? 09/24 11:02
4F:推 guopa:我倒是覺得很生動~~ 哈哈 09/24 12:02
5F:→ sobigfish:y大太嚴肅了,放輕鬆看問題嘛!!太嚴肅人家不喜歡聽 09/24 14:56
6F:推 wcl0304:這個比喻真妙!~教學上可以用到 (筆記) 09/24 16:16
7F:→ yhliu:我的原則是: 在正確之外再求輕鬆. 09/25 12:15
8F:→ yhliu:怕的是一意追求吸引人, 卻誤導了! 09/25 12:15
9F:推 DennisTang:幫推 01/08 17:46
10F:推 eggsu :我支持yhliu的說法 06/22 18:22