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作者认为:“数学是研究现实数量大小及其关系的科学”。为此,首先提出理想实数的如下定义。
定义1 现实数量的大小(包括现实线段长度)的绝对准表达符号叫做理想实数。其中不能用有理数表达的符号都叫无理数。
这个定义说明:对现实数量大小的研究就是对理想实数的研究。反过来,对理想实数的研究也是对现实数量大小的研究。在无理数与除不尽的分数研究中都需要提出以 有尽小数为项的两种近似值数列。
例一,现行教科书中的等式 π=3.1415926……,看起来这个等式很好,它给出了圆周率的准确值,但认真研究一下,就可以发现:它是永远算不到底的事物。它是个无理数,人们无法找到它的 绝对准十进小数表达式。 因此这个等式是虚构的、无用的。 科学的态度是承认:祖冲之的研究结果,现在计算机计算的结果都是近似的。根据这些已有的计算结果可以提出对于误差界序列 1/10^n(n=0,1,2,3,……) 的一系列不足近似值3.1,3.14,3.141,3.1415,…… 与一系列过剩近似值3.2,3.15,3.142,3.1416,……。 这两个数列都能给出任意小误差界下的足够准近似值;所以我称这两个数列分别是圆周率π的全能不足近似值与过剩近似值数列。在笔算的实际应用时 常常使用π≈3.1416,因为它虽然只有四位小数,但却能准确的五位小数。科学计算器上使用的是 π≈3.1415926535897932384626433832795,这个数值是上述全能不足近似值中一个数。 上述全能不足近似值数列,可以简写为3.1415926……,并称它为无尽不循环小数,但只能提出全能近似等式 π ~ 3.141926……;而不能提出无用的、无法证明的绝对准等式 π=3.1415926……. 。
例二,对1被3除的分数1/3 也是永远找不到它 的绝对准十进小数表达式的。 现行教科书中的等式0.333……=1/3是虚构的、无用的。 研究1被3除的各个步骤, 可以得出针对误差界序列 1/10^n(n=0,1,2,3,……) 的一系列不足近似值0.3,0.33,0.333,…… 与一系列过剩近似值0.4,0.34,0.334,0.3334,……。 这两个数列都能给出任意小误差界下的1/3足够准近似值;所以我称这两个数列分别是1/3的全能不足近似值与过剩近似值数列。 应当提出两个全能近似等式: 1 /3 ~{0.3,0.33,0.333,……}与 1/3 ~{0.4,0.34,0.334,……}。前一个数列可以简写为无尽循环小数0.333……,因此可以提出全能近似等式1/3 ~0.333……;但不能提出无用的、无法证明的等式1/3=0.333…….。 |
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