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注:此为讨论帖。文中若有不对之处,敬请砸砖。
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0.999.....为何会等于1?
一句话说明白就是:数学家将无穷小当做了0来使用。
这其实就是第二次数学危机的后遗症。
牛顿创建了微积分数学理论,同时也创造出来了一个神秘莫测的数学怪物“无穷小”。
这个“无穷小”到底有多小?
一方面,人们说:它无限的趋近于0,而本身又不能等于0.
而另一方面,有时候做实际运算的时候,又将这个无穷小当做了0来处理,所以这个无穷小又等于0.
究竟无穷小是大于0还是等于0呢?这个问题终于被英国的大主教贝克莱抓住了“小辫子”,一番疾风暴雨般的“审问”,令数学家们哑口无言,无言以对,由此引发了第二次数学危机。
那么,在0.999......=1的这个问题中,数学家们究竟是如何将无穷小当做了0来使用的呢?
来看一下无穷小变成0的过程:
1-0.9=0.1,(0.1=1/10)
1-0.99=0.01,(0.01=1/100)
1-0.999=0.001,(0.001=1/1000)
......
由此组成一个无穷级数:{1/10,1/100,1/1000,......1/10^n(n=1,2,3......),......}
(这里面的一个符号“^”就是平方的意思,如:10的二次方就记为10^2,10的三次方就记为10^3.)
当n→∞时,1/10^n→0.
请注意:这里面的→0为什么是一个箭头而不是等号(=)呢?
因为这个数列的意思是说:该数列是一个无穷小序列,该序列中的数值无限趋近于0,而不能等于0.
注意:无限趋近和"等于"不是相同的一个概念.因为无论如何"无限趋近"它也始终是不能等于.
而0.999......之所以会等于1,是因为在这里,它将“当n→∞时,1/10^n→0”,替换成了“当n=∞时,1/10^n=0”.
所以,说到底,数学家还是将无穷小当做了0来使用.
那么,无穷小究竟到底是0还不是0呢?
根据亚里士多德的排中律和矛盾律,这个问题只能有一个答案,要么它就是0,要么它就不是0.
如果这个无穷小既是0又不是0,那么第二次数学危机又要重新上演了。
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