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论0.999999⋯与1。玩象棋的人都有很强的逻辑思维能力。

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今天看到有坚持认为0.999999⋯<1的人,借助于“纯小数”这个东西,抛出来一个所谓的证据。他先给出两个表述:
1,A=(0,1)是全体纯小数的集合;
2,0.999999⋯是纯小数。
他认为这两个表述都是对的,并从这两个表述得出一个结论:0.999999⋯<1。
我分两种情况论之。
第一种情况:假设他对“纯小数”的定义是:“大于0且小于1的数”。下面先按此定义讨论。
这时,第一个表述是正确的,因为A=(0,1)确实表示全体大于0且小于1的数的集合;
第二个表述是错误的。事实上,在这种定义下,以及在“0.999999⋯大于0但不大于1”的认同下,“0.999999⋯是否是纯小数”与“0.999999⋯是否小于1”是同一个问题。本质问题说清以后,“纯小数”这个工具完全没用了。而“0.999999⋯是否小于1”呢?我的回答:0.999999⋯不小于1!我支持0.999999⋯=1。所以0.999999⋯不是纯小数。
至于为什么0.999999⋯=1,需要用实数的构造理论来解释。我可以在这里做个形象的说明:实数与数轴上的点是一一对应的,而数轴上任何两个点之间都可以插入第三个点;但点0.999999⋯与点1之间却不能够插入第三个点,所以0.999999⋯与1表示同一个点。
第二种情况:他对“纯小数”的定义是:“形如0.xxx的数”。下面再按此定义讨论。
这时,第二个表述是正确的,因为0.999999⋯确实可以写成0.xxx的形式。
但第一个表述却有了疑点:A=(0,1)是不是全体纯小数的集合?我的回答:不是!因为A=(0,1)不包括0.999999⋯这个“纯小数”。我已说过我支持0.999999⋯=1,在我看来0.999999⋯不在A=(0,1)内。
综合上面两种情况,“纯小数”这个工具并没有给他找到“0.999999⋯<1”的证据。
最后,提两点我的看法:
1,0.999999⋯与1是否相等,在有理数域内不能得到解答,因为有理数域不是完备的;“0.999999⋯<1”只是一种表象。
2,“百度百科”对“纯小数”、“纯循环小数”的解释是模楞两可的:既说“纯小数与纯循环小数是两个不同的概念,不可望文生义”,又说“纯循环小数属于纯小数”。如果还有人要找“0.999999⋯<1”的证据,最好不要涉及这类尚未厘清定义的东西。(当然这些“证据”最终都是无用的,因为数学家们已经在把有理数域扩充为实数域的过程中论证了:0.999999⋯=1。)


来自iPhone客户端1楼2014-09-30 14:28回复
    下面简单谈谈康托(Cantor)的实数构造理论,它与戴德金(Dedekind)用分割法构造实数的理论是平行的、独立的、并存的。
    1,康托把“收敛到同一个极限值的有理数序列”定义成一个“实数”。就是说:“实数”是满足一定条件的“有理数序列”,是以某些有理数为元素的“集合”。
    2,若不同的有理数序列收敛到相同的极限值,则把这些不同的有理数序列定义为同一个实数。
    在有理数范围内,有理数就是有理数;但在实数范围内,有理数就是满足一定条件的有理数序列了,是集合(以有理数为元素)。
    3,例如:
    实数(1/3)就是有理数序列{0.3,0.33,0.333,⋯};
    实数1就是有理数序列{1,1,1,⋯},也是有理数序列{0.9,0.99,0.999,⋯},也是有理数序列{1.1,1.01,1.001,⋯}。
    这三个有理数序列都收敛到极限值1。
    4,人们把有理数域扩充到实数域,绝不是为了好玩,是有目的、有理由的。理由就是:有理数域对极限运算不封闭(但对加、减、乘、除四则运算还是封闭的,否则就构不成数域了)。就是说:有理数序列的极限可能不是有理数。例如:有理数序列{[1+(1/n)]^n}的极限就不能表示成有限小数或无限循环小数,不是有理数。
    不过,有理数序列{0.9,0.99,0.999,⋯}的极限仍是有理数1。
    实数域则对极限运算封闭,我们称之为“实数的完备性”。
    5,从实数范围内看,0.999999⋯本质上就是有理数序列{0.9,0.99,0.999,⋯},就是实数1。接受康托实数理论的,就能接受0.999999⋯=1,因为“{0.9,0.99,0.999,⋯}=实数1”就是一个公理。
    认为0.999999⋯<1的人,没有站在实数角度来认识0.999999⋯,不认为0.999999⋯是有理数序列,而只接受0.999999⋯是有理数。于是0.999999⋯与1的大小关系就解释不清楚了。我在主贴就已经指出:0.999999⋯与1的大小关系在有理数范围内是不能得到解释的。
    6,原先认为0.999999⋯<1的人,如果看了我的论述后能够接受0.999999⋯=1,我将非常高兴,因为我的文字表述能力提高了,有成就感;如果仍不接受0.999999⋯=1,也没关系,先开开心心过“十一”假期,完了再找0.999999⋯<1的新证据。


    来自iPhone客户端3楼2014-09-30 14:30
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      我的明明有三个小点的,咋到有的人手机上就没了呢?是不是有黑客作怪?


      来自iPhone客户端24楼2014-09-30 21:33
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        我写的是0.999999⋯(其中数字9无限循环)与1的大小关系。不知什么原因,很多吧友手机上不能显示省略号“⋯”,看到的是我在谈论0.999999与1的大小关系。若小数点后是有限个9,那与1的大小关系还有什么谈论价值?


        来自iPhone客户端41楼2014-10-01 23:30
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