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发表于 2019-6-4 14:28
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本帖最后由 春风晚霞 于 2019-6-4 19:00 编辑
zkyllcjl 先生在20#贴文中提出的问题,我分两个层次回答于后:
一、正确认识极限理论中的无穷小量
1、“1、1/3,√2、√3、ln5、sin2都是定数。但我认为:这些定数的绝对准十进小数表达达式是不存在的。”
定数的绝对准十进小数表达式是存在的。“狗屎学派”通过对:0.9,0.99,0.999,……,0.999……9(共n个9),……这个0.999……的不足近似值数列的观察,从而得到 0.999……与1相差一个无穷小量1/n,就以此为据“炮轰”极限论,就以此为据把极限理论说成是“一坨狗屎”。 Zkyllcjl先生也是通过对:0.9,0.99,0.999,……,0.999……9(共n个9),……这个0.999……的不足近似值数列的观察,从而对0.999……=1表示怀疑,无意间成为“狗屎学派”的帮凶。先生如果通过对0.999……的常规近值(即由四舍五入法得到近似值){b(n)}:1.0,1.00,1.000,……1.000……0(小数点后边共n个0),……地观察来认识0.999……与1的关系也就不会有“定数的绝对准十进小数表达式不存在”地猜想了。
2、“华东师大 编数学分析上册 中76页说的论述“无穷小量不是一个数,而是一个特殊的函数(极限为0的函数)”
无需查阅华东师大编《数学分析》,任何大学的《数学分析》在首次介绍无穷小量时都有与此类似的说法,但在这句话的后边都有“常数中除0以外没有其它无穷小量”的补充说明。也就是说无穷小量除以0为极限的变量外,也包括常数中的无穷小量0,忽略这一点就将导致“狗屎学派”的“极限不可达性”。
二、用康托尔实数定义证明0.999……=1
首先约定:为避免下标变量网上表示困难,我把数列通项写成离散函数式,如数列通项记为a(n)、极限采用威尔斯特拉斯“ε-N”语言记法
证明:取0.999……的不足近似值得数列{a(n)}:0.9,0.99,0.999,……,0.999……9(共n个9),……①,其通项为a(n)=0.999……9(小数点后边共n个9),因为对任意预先给定的无论样小的正数ε(1),恒存在N(1),当m,n>N(1)恒有∣a(m)-a(n)∣<ε(1)所以数列{a(n)}(即数列①)康托尔一致收敛,所以数列①是康托尔基本数列。注意:数列的康托尔一致收敛,是数列哥西收敛的充分而不必要条件(下同)
取0.999……的常规近值(即由四舍五入法得到近似值){b(n)}:1.0,1.00,1.000,……1.000……0(小数点后边共n个0),……②,因为对任意预先给定的无论样小的ε(2)=ε(1)=ε,恒存在N(2),当m,n>N(2)恒有∣b(m)-b(n)∣<ε(2)所以数列{b(n)}(即数列②)康托尔一致收敛,所以数列②也是康托尔基本数列。
由于对任意预先给定的无论样小的正数ε,存在N=Max{N(1),N(2)}当n>N时有∣b(n)-a(n)∣<ε所以数列{a(n)}和数列{b(n)}等价;注意:两个数列等价,并不是这两个数列相等;根据等价的定义数列{a(n)}和数列{b(n)}只有当n趋于无穷时,才有对任意预先给定的无论样小的正数ε恒有∣b(n)-a(n)∣<ε,因为在n→∞时a(n)=0.999……,b(n)=1。于是把彼此等价的基本数列归为一类得到集合{0.999……,1}。因为0.999……和1是同类,所以它们的极限相同。由“数列极限存在,则极限唯一”(该性质证明较易,此处从略)集合等式{0.999……,1}={1}成立。于是根据集合中元素互异,有0.999……=1。故此命题得证。
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