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分析:
1、设j>0且j为整数
设X(j)=0.9999的无限循环
则由数列 {9/10,99/100,999/1000…….(10^j-1)/10^-j} 可得
X(j)=lim(j=1→∞) (10^j-1)/10^-j
2、设j=∞
3、假设X(j)=1
4、代入等式得:
1= (10^∞-1)/10^-∞
等式两边各乘以10^∞得到等式:
10^∞=10^∞-1
所以假设不成立
5、X(j) ≠1证明完毕
6、所以我们得到
1= lim(j=1→∞) (10^j-1)10^-j + lim(j=1→∞) 10^-j 成立。(因为无论j取任意值,等式成立。)
7、我们将等式变形为:
M=lim(j,i=1→∞)M(10^j-i)10^-j + lim(j,i=1→∞) Mi10^-j
(其中j>0,i>0,且j,i为整数,且i<10^j)
8、设当i=1,M=1
极限求解:1=lim(j,i=1→∞) (10^j-1)10^-j 成立
设当i=2,M=1
极限求解:1=lim(j,i=1→∞) (10^j-2)10^-j 成立
9、由第8步我们得到:1= lim(j,i=1→∞) (10^j-1)10^-j= lim(j,i=1→∞) (10^j-2)10^-j
即:1=(10^j-1)10^-j=(10^j-2)10^-j
由上式可得到:10^j-1=10^j-2,即10^j=10^j-1矛盾式
10、类推之后,我们得到无论i取任意值,1=lim(j,i=1→∞) (10^j-i)10^-j都成立,于是得到矛盾式:
10^j=10^j-1=10^j-2=10^j-3=10^j-4=10^j-5=……10^j-j
11、由此,我们得到极限求解
M=lim(j,i=1→∞)M(10^j-i)10^-j 不成立
12、由于极限求解应用到了(1)阿基米德性质
(2)实数完备性
(3)实分析定义:如果两个数之差小于一切正实数,那么它们相等
13、那我们应该质疑哪一个?质疑(1)阿基米德性质?质疑(2)实数完备性?质疑(3)实分析定义?或者甚至是这三个常理同时质疑?
14、我们再看两个定义:
(1) 数轴,为一种特定几何图形。直线是由无数个点组成的集合,实数包括正实数、零、负实数也有无数个。正因为它们的这个共性,所以用直线上无数个点来表示实数。这时就用一条规定了原点、正方向和单位长度的直线来表示实数。规定右边为正方向时,在这条直线上的两个数,右边上点表示的数总大于左边上点表示的数,正数大于零,零大于负数。
(2) 实分析定义:如果两个数之差小于一切正实数,那么它们相等
其证明为:设R1,R2为俩实数,若两实数不等,不妨设R1>R2 ,且设M=R1-R2 由|R1-R2|<p, (p为任意小正数)取p=|M-1|>0,则有|M|<|M-1| 矛盾。
15、我们设M=1,i=1的时候,得到实数: (10^j-1)10^-j与10^-j,取其极限,
即X(j)=lim(j=1→∞) (10^j-1)10^-j
Y(j)= lim(j=1→∞) 10^-j
将X(j)和1代入定义(1),它们是数轴上组成直线的相邻的两个点,这里有一点疑议,如果X(j)和1之间还有实数呢?我们假设一个实数C(1),使得X(j)< C(1)<1,同理,我们就能假设得到:X(j)< C(1) < C(2) < C(3)…… < C(n)<1,推导下去的结论是,数轴上的点永不相邻,这与实数完备性相悖。为了保证实数的完备性,我们暂时认可X(j)和1在数轴上相邻。
那么,根据定义(2), X(j)与1在数轴上相邻,它们的差值小于一切正实数,于是我们得到X(j)与1在数轴上就成了同一个点,也就是说,X(j)=1,继续推导下去,那么我们数轴上所有的点都是一个点,将数轴变成了“数点”。这又与我们对数轴直线的定义相悖。
16、我们由上可得知,定义(1)与定义(2)相悖。
那么,是我们对数轴的定义错了,还是实分析对相等的定义错了?
17、我们再回过头来看极限求解。
M=lim(j,i=1→∞)M(10^j-i)10^-j
为什么我们能得到它成立?我们将它变回原式:
1= lim(j,i=1→∞)(10^j-i)10^-j
当i取任意值,都可以证明极限为1?到底哪里有问题。
仔细分析,i取任意值的时候,解题中有一个共同点,因为它们都是无限接近1的无限数,所以我们设定边界为1。在这里,发现一个逻辑断点,我们来分析:
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