数学糖果II-1:石头 · 无穷

如题所述

第1个回答  2022-06-22
在遥远的北方

有一处叫斯维斯约德的地方

那里矗立着一块巨石

高一百英里、宽一百英里、长一百英里

每隔一千年

便有一只小鸟飞来

在这巨石上磨喙

当石头被磨光的时候

对“永恒”来说

才似过了一天

简短的故事讲完啦,树上掉下三个苹果:一个给房龙,一个给讲故事的人,一个给听故事的人。

·故事中的“永恒”,相及于数学中的一个名词:无穷。

·无穷(infinite),或称无限。意指没有尽头、没有边界。

·无穷的数学符号为∞ —— 形似一条莫比乌斯带。

·无穷这个概念比德国数学家莫比乌斯这个名字要早很多很多很多年。

·“无穷小量”的概念引起了数学史上的第二次数学危机。

·第二次数学危机的“危机”在于:无穷小量这个“量”究竟是不是0——若是0,会有问题,如:微积分中无穷小量出现在了分母,0不可做分母。若不是0,仍有问题,如:运算中忽略无穷小量,结果相当于取近似值,丧失了绝对准确。

·柯西用极限定义无穷小量,被认为解决了第二次数学危机——无穷小量,不是一个确定的量,是变小的过程,可以想要多小就多小。

·第一次数学危机:起因是“无理数”——不能用整数或整数的商表示的数。

·第三次数学危机:起因是“悖论”——命题不再非真即假,有些命题既非真也非假。

·关于无限的一个小例:无限小数0.999…

·无限小数0.999…是这样被想象的:小数点右边有很多很多个9,很多到永远永远也写不完。

【一个小问题】怎样尝试理解:1=0.999…

【石头篇-1:无穷】怎样尝试理解:1=0.999…

- - - - - - -【想法1】- - - - - - -

假设1 ≠ 0.999…

则存在一个数:A,满足 1 > A > 0.999…

(两个不等的数之间总存在其他数,例如:两者的平均数)

发现找不到满足1 > A >0.999…的有限小数或无限小数A

则假设不成立

即1 = 0.999…     

- - - - - - -【想法2】- - - - - - -

如果1÷3 = 0.333…      同时 1÷3 = 1/3

那么0.333…×3 = 1/3×3

或是0.333…+0.333…+0.333… = 1/3+1/3+1/3

即0.999… = 1

[借助于除法竖式,可以轻松得到 1÷3 = 0.333…]

[借助于除法竖式,也可以轻松得到 1÷1 = 0.999…——只需在商的首位商0,其他数位依次对应商9即可]

- - - - - - -【想法3】- - - - - - -

如果一个小数×10,则其小数点向右移动一位

那么当B = 0.999…时,10B = 9.999…,10B-B = 9.999…-0.999…

即9B = 9,B = 1

即1 = 0.999…

[小学数学中,将循环小数化为分数时,即可借助于上述方法。该法在操作上遵循:①一个小数×10,则其小数点向右移动一位。②无限小数相减,将对应数位相减即可]

[例:当C = 0.737373…时,100C = 73.737373…,100C-C = 73.737373…-0.737373…,99C = 73,C = 73/99,即循环小数0.737373… = 73/99]
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