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马克思在上述讨论导数极限方法的19页讨论了无穷级数与无尽小数的关系。这个讨论是从1被3 除法运算开始的,他在除了两步得到0.33之后,就发现了这个除法的永远除不尽、每一步都得出数字3的事实,所以马克思在写了1/3=3/10 +3/100 +…… 的等式之后,立即根据无穷级数是其前n项和的无穷数列0.3,0.33,0.333,……的趋向性极限的定义,说道:1/3成为它的无穷级数的极限。这个论述与恩格斯在《反杜林论》第一编“五、自然哲学、时间和空间”一节的,48页讲到:“杜林先生,永远做不到没有矛盾地思考现实的无限性。无限性是一个矛盾,而且充满着矛盾。无限纯粹是由有限组成的,这已经是矛盾,可是事情就是这样”[2]是一致的。这说明:无尽小数0.333……与无穷级数的无穷都是恩格斯说的“无限纯粹是由有限组成的,这已经是矛盾,可是事情就是这样”的说法是正确的,也说明马克思的“极限值具有达不到的趋向性”说法是正确的。因此,应当提出:“无尽循环小数0.333……是以1/3为趋向性极限的有限位十进小数为项的康托尔基本数列0.3,0.33,0.333,……的简写”的概念。
但不幸的是:十九世纪七十年代之后的数学家不是这样(他们可能不知道马克思、恩格斯的论述),其中康托尔实数定义中说的是“无穷数列0.3,0.33,0.333,……是1/3的一个代表”;维尔斯特拉斯说的是“无尽小数等于实数,其中无尽小数0.333……等于1/3”。这种对待无尽即对待无穷的观点违背了“无穷是无有穷尽、无有终了的事实”;π、√2等的其它无尽小数表达式也有如此的错误。这种错误导致了无法解决的布劳威尔提出的的三分律反例。关于这个反例,笔者曾经指出:由于π的无尽小数展开式3.1416926……具有永远算不到底的性质,这个展开式中的① 这个展开式中没有“百零排”;② 这个展开式中有奇数多个“百零排”;③ 这个展开式中有偶数多个“百零排”的三个命题,都是不可判断的命题,布劳威尔不能使用两次排中律与矛盾律,得到,①、②、③“有且只有”一种情况的结论,不能得出他那个违反实数三分律实数Q。根据恩格斯在《自然辩证法》228页恩格斯讲道:“数学家的方法常常奇怪的得到正确的结果,但他们……。他们忘掉了:全部所谓纯粹数学都是研究抽象的,它的一切数量严格说来都是想象的数量,一切抽象在推到极端时就变成谬妄或自己的反面。数学的无限是从现实中借来的,……,而只能从现实中来说明,……。而这样一来,问题就说明了[3]”的论述,就需要把无尽小数看做是其极限值的实数的针对误差界数列 的全能不足近似值的无穷数列,而且根据这些数列具有永远算不到底、写不到底的性质;需要使用数列中的有尽小数近似表示对应实数的大小(虽然在不同的精度要求下,位数可以是不同的有限位);这样一来,布劳威尔反例就被“无尽小数具有永远算不到底、写不到底的事实”消除了。 |
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