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一个经典的数学疑问? 0.99999循环是否等于1

不知道大家有没有听过一个数学疑问,那就是0.99999循环是否等于1,这是一个经典的数学问题,就目前主流的科学来说,对这个问题早就有了定论,但是不少网友认为对这个问题感兴趣,所以今天来谈谈这个问题。

这个问题其实就是问这两个数是否相等,从直觉上来看,0.999999循环肯定<1,因为0.99999循环是无限趋近于1,但是趋近于1就表示一直无法达到1,既然没达到1就证明肯定比1小,这也非常符合我们的常识。不过目前主流数学家依然认为0.99999循环和1是相等的。为啥会有这个定论呢?

首先如果你认为0.9999循环比1小,那我就问你到底小多少?看见没?你会发现无法回答这个问题,到底小多少似乎的确无法回答。其原因就在于0.9999循环这个数后面是无限个9,数学上面一旦涉及的“无限”这个概念就会把问题变得更加复杂。

我们知道如果0.99999后面如果是有限个9,那么必然可以断言这个数是小于1的,但是有无限个9,这就未必了,我们判断两个数是否相等,其实主要是通过两个数相减,看这个差值到底是多少。如果差值不等于0,则表示这两个数就有差距,这两个数就肯定不相等。

那么我们就来算下这个两个数的差值:1-0.999999循环=?,你会发现两个数相减似乎找不到一个合理的数来表达这个差值。至少从目前的实数上面的确不好找,上一期我专门谈了无理数概念,实数其实就是由有理数和无理数两部分组成,并且无理数要比有理数多很多,尽管两个数都有无限个。

有数学基础的人可能会一下子想到一个差值,1-0.999999循环=无穷小。没错!出现了无穷小这个概念,什么叫无穷小?就是一个数无限靠近0,但是无穷小在数轴上找不到对应的位置来表达,大家知道为什么吗?

问大家一个问题:无穷小是常量还是变量?不少网友应该会回答是常量,也就是固定不变的量。比如1就是常量,2也是常量,数轴上每个点都是常量,实数就是常量对不对。什么是变量呢?就是一个数是一个不断变化的数,无穷小其实是一个变量,因为它是无限趋近于0,一直靠近0从未停过。所以如果把1和0.999循环的差值定义成无穷小,而无穷小又是一个变量,这显然还是无法说明到底1和0.999循环是否相等。有没有更为便捷的证明这两个数相等的方法呢?其实有的。

我们都知道0.2222+0.3333=0.5555对不对,两个小数相加,小数点的每一位都各自相加,这个很简单不用多解释。那么我们同时也知道1/3=0.3333循环,并且1/3+1/3+1/3=1,所以我们可以得出结论:

0.3333循环+0.3333循环+0.3333循环=1。

而根据我们刚才对小数点相加的规则,小数点相加其实就是各自小数位独自相加,所以得出结论:

0.3333循环+0.3333循环+0.3333循环=0.9999循环。

所以得出结论:1=0.9999循环。

以上证明过程其实比较粗糙,但是不失为一种证明思路,其实目前已经有更为科学的证明方法了,以后有机会再谈,所以其实这两个数是相等的。大家发现没,数学里面有很多规律其实和我们的常识是相违背的,我们直觉认为0.9999循环更小,但是实际这两个数居然相等,不禁感叹数学的奇妙。如果喜欢文章可关注。

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