从如何定义一个小数的小数点后第n位是多少来谈0.999……
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fx2422esplus 楼主
首先我不是民科,然后我也不太确定我说的对不对。百度了半天百度不到小数的定义,尤其是无限小数的定义,怎么定义它的第1位,第2位,……,第2422位,……?我现在用小学生方法来猜猜,如果不对还请指正。
举个例子,1/11不是整数,那么我们尝试把它用小数表示出来。我们知道这个数是0.090909……
但是我们凭什么就说它的十分位是0,百分位是9,下一位是0,在下一位是9,……?为什么十分位不是1?
对于有限小数,这个问题很容易解决,例如0.315,它乘以1000之后等于整数315,所以毫无疑问它十分位3百分位1千分位5。然而无限小数呢?我认为是通过跟有限小数比较来定义的。
我先说一说我认为的定义。例如一个数的十分位是多少?(下面的讨论默认这个数是0到1之间的无限小数)如果这个数小于0.1,那么十分位是0,如果大于0.1小于0.2,十分位是2,……,如果大于0.8小于0.9,十分位是8,如果大于0.9,十分位是9。以上10种情况必居其一。
就像1/11,它的每一位是多少?
首先,整数部分是几?显然,它小于1而大于0。所以,整数部分是0。
下一步,它的十分位是几?列竖式的时候会商0,本质原因是,它小于0.1而大于0。根据定义,它的十分位是0。
百分位呢?它大于0.09,根据定义,它的百分位是9。
后面每一位都类似。
当然,我也不确定是不是这样定义,然而我却找不到其它的定义“XXX数位是几”的方式。还有一种方式是用一个数列来对应一个0到1之间的数,a1表示十分位,a2表示百分位,……,an表示小数点后第n位。不过如果这样,我也研究不明白了。
(关键是我百度不到具体的定义啊啊啊,否则我也不至于发个帖子说自己“猜”是这样啊!)
好的,按照这个定义,如果一个数表示成小数以后是0.999……,那么这个数首先要小于1,因为它的整数部分是0。然后,它要大于0.9,因为它十分位是9。他还要大于0.99,因为它百分位是9。不管小数点后有几个9,都没有它大。当然必须是有限个9。比任何一个这类数都大,然而却小于1。事实上,这样的数是不存在的。也就是说,任何一个小于1的数,我们都能找到一个0.999……(有限个9)这一类的数,大于那个小于1的数。因此,我怀疑0.999……这个数的存在性。
当然,还有一种理解,是把0.999……(无限个9)理解成一个数列0.9,0.99,0.999,……这个数列的极限。如果这样理解,毫无疑问,这个数是1。
另外,按照这个定义,0.999……(无限个9)这个数是个空白,没有定义。不过可以补充定义,来填补这个空白。就像一个函数f(x)在x不为0时等于x(x+1)/(x+1),那么x=0时就是一个空白,没有定义。但是我们可以在x=0的位置补充一个定义。让它等于几都可以,但是如果希望这个函数具有一些好的性质,例如连续性,我们会希望x=0处的函数值是1。同样道理0.999……这个数是个空白,我们补充定义,同样也希望这个定义让这个数具有一些好的性质。如果规定它等于0.9,那么试问,0.999……跟0.99谁更大?我们希望0.999……更大,所以不能把它定义为0.9。同样道理,把它定义成任何小于1的数都会出现这样的问题,虽然不是不可以,但是大家都不希望这样。现在大家普遍接受的就是刚才说的那个,定义成0.9,0.99,0.999……这个数列的极限值1。那么问题来了,这个小数再怎么说整数部分也是0,它应该小于1才对。但是不要忽略了我“猜”的那个定义的前提,就是必须存在一个数,它小于1,又大于0.9,大于0.99,大于0.999,大于……必须找到这个数,才能规定0.999……等于那个数。现在的问题是,这个数不存在,所以那个定义并不适用,我们并不能得出0.999……<1的结论。我们也希望0.999……等于一个小于1的数,但是我们做不到,所以也只能这样。如果规定它等于一个大于1的数,更不是我们希望看到的。如果规定0.999……就是一个空白,不给它定义,那我也说不出来有什么不好。不过人们接受了0.999……等于1,那么我们也接受吧。就因为这个地方出现了不希望出现的结果,才引发这么激烈的争论。
2015年09月03日 16点09分 1
level 7
虽然比较饶,但这也是可以接受的说法。也就是下边把它逼到1的位置去了。
2015年09月03日 19点09分 2
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2015年09月04日 01点09分 3
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希尔伯特大旅馆问题的原理就可以
2015年09月04日 12点09分 4
level 1
0.999…*10=9.999… 无穷大减一还是无穷大 然后两数相减 再除以9
2015年09月04日 12点09分 5
level 9
每两个确定的实数之间有无数个实数,否则它们就是相等的。
2015年09月04日 16点09分 6
我的意思是0.999……它未必是实数,因为没有任何一个实数用正常方法用小数表示以后是0.999……因此0.999……这个数是个空白,没有定义。不过没有定义可以补充定义,为了补充定义的合理性,它应当等于1。
2015年09月05日 01点09分
因此,如果说0.999……不等于任何数,也是合理的。
2015年09月05日 01点09分
@fx2422esplus 是不是实数要看实数是怎么定义的,在实数未定义之前,谁也不知道0.999…是什么
2015年09月05日 02点09分
回复 fx2422esplus :我可以用有限小数的闭包来定义出全体实数,当然也包括0.(9)
2015年09月05日 02点09分
level 9

2015年09月05日 04点09分 7
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