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发表于 2017-8-17 07:43
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写不到底的0.999……就不是定数,就不能等于1. (1)网友们提出的第一个正确的等式是:
1= 0.999……9(n个9)+1/10^n,
这个等式可以证明是,首先证明 当n=1时,成立;再设n=k时成立推出n=k+1 成立,最后使用数学归纳法得到对任意自然数n成立。这个等式说明:对任意自然数n, 等式1= 0.999……9(n个9)不成立。自然数可以说是无穷多的,因此,即使认为无尽循环小数0.999……中9是无穷多的,现在实数理论中的等式1=0.999……也是不成立的。因为:后边还有1/10^n ,它是无穷小而不是0。
(2)第二个正确的等式:上述等式右端的0.999……9(n个9)可以被看作无穷数列0.9,0.99,0.999,……的通项表达式,这个数列的通项An满足条件∣An-1∣≤ 1/10^n,故这个数列极限是1;1/10^n可以被看作无穷数列1/10,1/10^2,1/10^3, ……的通项表达式,这个数列的极限是0,这个数列是康托儿实数理论中的基本数列,应当从康托儿德基本数列出发研究实数理轮;左端的1也可以以常数1为项的无穷数列的极限。因此,对上式两端取极限得恒等式
1= n→∞ 时lim0.999……9(n个9)
这是第二个正确等式。这个极限性等式说明:无穷数列0.9,0.99,0.999,……中的数依次是1的满足误差界序列{1/10^n}的不足近似值,人们可以在这个数列中找到实数1的满足任意小误差界的近似值,这个数列是满足康托儿实数理论中的基本数列定义的无穷数列;故还可以提出全能近似表达式1~{0.999……9(n个9)},或1~{0.9,0.99,0.999,……};符号~在康托儿实数理论中叫做等价,现在可以称它为全能近似相等。
(3)现行实数理轮的不当之处:微积分学建立的过程中始终存在着无穷小、无穷大是不是争论的问题,十九世纪已经使用极限方法叙述导数定义了,由此本来可以使用极限方法建立实数理轮,但是维尔斯特拉斯、戴德金、康托儿等学者却从“完成了的实无穷观点”出发去建立实数理轮。其中,维尔斯特拉斯的实数定义是“称 十进小数α=a0.a1a2……an…… 实数”。在这个定义下,现行教科书提出了无尽循环小数0.999……是定数的概念与等式 1=0.999……。 认真分析起来,这个概念与等式是不恰当的。事实上,这个等式可以说是:把上述极限性等式1= n→∞ 时lim0.999……9(n个9),右端的极限看作无尽小数0.999……了,但是这个无尽小数0.999……是永远写不到底的事物,它不是定数,而是随着小数点后数字的无限增加而无限增大者的变数。elim 网友把无尽小数0.999……看作无穷级数9/10+9/10^2+……+9/10^n+……,然后应用级数理论证明等式0.999……=1成立,但仔细分析一下,他们的证明过程,仍然存在着把这个无尽小数转化为无穷数列0.9,0.99,0.999,……取极限的过程;只不过他“掩盖了这个过程”。 这位网友后来又提出他的连续统结构公理体系,这个体系实质上是康托儿的实数理轮,笔者研究过康托儿的实数理论,笔者认为:康托儿的实数定义混淆了变量与常量、等价与相等的概念,而且他的理论也存在着联系实践不够的缺点。另一位网友,主张有无穷大自然数的学者,他认为:无尽循环小数 0.9 99……中的9的个数是确定的无穷大自然数,它与1的差是这个无穷大自然数减1个0之后为1的数0.00……1,笔者认为:这种无穷大自然数的存在与自然数集合N的无上界性矛盾;此外这位学者提出的无尽小数是定数,将无尽小数0.333……对小数点反射过来得无穷大数……333.0 的说法是行不通的,因为:将它与无尽小数1.4142……,反射过来得的无穷大数……2414.1之间无法比较大小;无法说出后者的最大整数位是什么。
(4)结论,实践是检验数学理论的一个重要标准。虽然维尔斯特拉斯的实数理论已经在数学教科书中用了一百多年,但与实践有矛盾,他忽略了无穷无有终了的事实,忽略了必须使用近似方法的事实。总之,对现有实数理论应当改革。 |
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