1.66÷0.15是有限小数还3.1415926是无限小数吗?


何怀能吧
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现在的数学分类认为,实数由有理数和无理数构成;有理数分为整数和分数,分数包括有限小数和无限循环小数;无理数都是无限不循环小数。其实无限循环小数不是有理数,有必要澄清以免误判。在此说一下,用这个标题是为了吸引眼球,没有别的意思。知识产权归本人所有。所有的无限循环小数,都可以转换成除不尽的分数;而所有除不尽的分数,都可以转化为无限循环小数;因为这两个过程都是确定性的,所以存在一一对应的关系,但是却并不完全相等。有限小数和能除尽分数是相等的,这是完全肯定的;整数一般不说成是分数。分数是有理数的一部分,也是两个互质的整数之比。就拿1/3来说,第一步是0,第二步是0.3余1(即1/3=0.3+0.1/3),第三步是0.33余1(即1/3=0.33+0.01/3),第四步是0.333余1(即1/3=0.333+0.001/3)……可以看到的是,无论是多少步,哪怕无穷,余数1永远存在,永远除不尽。因此从逻辑上来说,那些除不尽的分数,可以用无限循环小数来近似表示,两者却不相等。无限循环小数不是分数,不是整数,也就不是有理数。那它是不是无限不循环小数,或者是无限不循环小数所表示(可能是近似表示?)的无理数呢?明显不是啊,因为一个有循环节,其它的没有循环节。既然无限循环小数不是有理数也不是无理数,那么它应该不是实数了。或者说它是实数的新分类。个人倾向于无限循环小数不是实数。再举一个例子。51/22=51÷22,第一步是2余7(即51/22=2+7/22),第二步是2.3余4(即51/22=2.3+0.4/22),第三步是2.31余18(即51/22=2.31+0.18/22),第四步是2.318余4(即51/22=2.318+0.004/22),第五步是2.3181余18(即51/22=2.3181+0.0018/22),第六步是2.31818余4(即51/22=2.31818+0.00004/22)……后面的余数不是18就是4,但是永远不会消失,永远不会为0,哪怕在无穷远处。因为余数始终存在,从逻辑上来讲,51/22不等于2.31818……(18循环)。实数轴上的无理数,都可以用一个无限不循环小数表示。只要两个无理数不相等,相应的无限不循环小数必然不同;一个无限不循环小数,所最接近的无理数是唯一的。因此,每一个无限不循环小数,都可以用一个无理数来表示。有一些无理数和无限不循环小数,也没有严格相等。比如√2和1.41421356……,因为开平方的时候总是有余数,所以从逻辑上说,√2不等于1.41421356……。1.41421356……是不是严格等于√2以外的无理数L呢?无理数L必然有一个无限不循环小数A与它对应,A显然是与L最接近的无限不循环小数,如果相等也是A与L相等,就轮不到1.41421356……。可见,有些无限不循环小数不是无理数;不是无理数也不是有理数,不是实数,既不是代数数也不是超越数。不含虚数的超越数应该都在实数轴上的,比如锐角直角比是无理代数数,锐角的三角函数是超越数,三角函数的值域是实数域。有的超越数,可以不用无限不循环小数来表示,比如2^(√2)等,不知道逻辑上是不是无限不循环小数。还不知道有多少无限不循环小数,会严格等于超越数。这一段是无理数部分。整数和有限小数以外的实数,都可以用无限小数表示或近似表示,整数和有限小数也可以当做后面有无限个0的小数来操作,但不称作无限循环小数。无限循环小数是不是实数呢?本段用代数方法证明。(一)无限循环小数C无限逼近对应的有理数D,假设C和D是两个实数,依据实数的稠密性,C和D之间会有其它的实数S。①S不会是无限循环小数,因为比C更加接近D的无限循环小数S,只能是C那样的唯一形式,任何一位数都无法变动。②S不会是有理数,不同有理数对应的小数不同,S-T,D-C。S对应的小数是T,T与D的误差(T、C误差算上C、D误差,T、C是两个不同的无限循环小数误差相对很大),算上T与S的误差(即得到了S、D的误差),也远大于C与D的误差,S作为有理数不在C、D之间。③S不会是其它可以用无限不循环小数T表示或近似表示的实数。无限不循环小数T不会等于无限循环小数C,T和C的误差小数点后某一位数不是0了,T和S的误差以及C和D的误差小数点后某一位数还是0的;T、C误差算上T、S误差再算上C、D误差,就是S、D误差,因为T、C误差远大于T、S误差和C、D误差,数量级上不知道高了多少,所以S、D误差远大于C、D误差;S不是可以用无限不循环小数表示或近似表示的实数。第三小条讲得比较清楚,四角关系有点复杂,S、T误差暂且考虑0和正数两种情况,算上误差暂且考虑加和减两种算法。④S不是无限循环小数、有理数,也不是其它的实数,S作为实数不可能存在。假设不成立,C和D之间没有其它的实数,所以不是两个实数。(二)同时,C和D也不是同一个实数,同一个实数会严格相等,前面讲过在逻辑上不相等,余数永远存在。(三)C如果是实数,要么与D是不同的实数,要么与D是相同的实数,两种情况都不属于,说明无限循环小数C不是实数。无限循环小数不是实数,说起来它是一个极限趋向于对应有理数的无穷级数。有极限的无穷级数简单点讲就是,无限逼近永远在逼近某个固定实数的数学式子,比如0.1+0.01+0.001+……无限逼近永远在逼近1/9,4+0.23+0.0023+0.000023+……无限靠近永远在靠近419/99。无限循环小数看起来像实数,实际上不是,就像古人所以为的天圆地方。下面举两个出现矛盾的例子:(第一个)8/3=2.6666……(2.666……=2+0.6+0.06+0.006……),等式两边同时乘以6,16.000……=15.999……6,无穷远处有个6,跟0逻辑上有差距。(第二个)7/9=0.7777……,9/7=1.2857142857142857……,(7/9)×(9/7)=1,(0.7777……)×(1.2857142857142857……)=?,不管是循环节142857的哪个数和7相乘,都不等于0。这两个例子也说明无限循环小数和实数划上严格的等号,运算时可能出现悖论。网上有个比较有名的问题,0.9999……是不是等于1。有人认为约等于,有人认为完全等于。来看一个现象,(1-1/n)当n趋于正无穷时,(1-1/n)无限趋近于1,所以(1-1/n)=1,应该跟0.9999……=1差不多。自然对数的底数e定义:对于(1+1/n)^n,当n趋于正无穷时该数列所取得的极限就是e,即e=lim(1+1/n)^n=2.71828……。1^n≠(1+1/n)^n。(1+1/n)当n趋于正无穷时,(1+1/n)无限趋近于1,1与(1+1/n)不能划等号。是不是挺奇怪的?可以看出,两个无限逼近的数值(包括但不限于级数与实数比较)不是什么时候都可以划等号的,哪怕几乎相等。高等数学用数值极为相近的函数(或者说级数),来研究原函数的性质,如果两个函数能划上等号,显得更加严谨。目前仅是说0.9999……通常可以等于1,不是无条件的严格等于1。网上的证明就是把0.9999……当做了实数,得出来0.9999……=1的结论。通常有极限的无穷级数,有限项的和不等于极限,无限项的和也不严格等于极限,不断的逼近却永远也达不到它的极限。它不是实数轴上的固定点,所以实数轴上怎么也找不到的。无限循环小数就是一种无穷级数,是有规律变化的级数,不是实数。笔者并非质疑高数,照片与现实的相似度才有多高,但是看照片就能看出很多现实的东西,高数可是无限逼近哦。而且高数很多时候不是把无穷级数和原函数直接划等号,只是用级数的运算(模拟)代替原函数的运算。至于在什么样的特殊情况下才不能代替,并没有人给出明确的说法。本文从逻辑上,证明了无限循环小数不是有理数或无理数。实际上也证明了无限循环小数不是实数,可靠性非常大的。还从逻辑上证明了,至少部分无理数不等于无限不循环小数,至少部分无限不循环小数不等于无理数。甚至可适当推广到,无穷级数不严格等于它的极限。2023-10-20 14:55广告证明无限循环小数不是实数。(1)如果无限循环小数和对应的分数是两个实数,两个实数之间必然有其他的实数。但是两者之间没有其他的实数,所以不是两个实数。(2)如果无限循环小数和对应的分数是同一个实数,分子除以分母的时候,总是有余数存在,所以不是完全相等,也就不是同一个实数。(3)如果无限循环小数是实数,要么与对应分数是两个不同的实数,要么与对应分数是同一个实数,但这两样都不具备。所以,无限循环小数不是实数。无限循环小数是什么呢?它是一个数列,一个不断趋近于极限(即对应分数)的趋势。证明无限循环小数不是实数。(1)如果无限循环小数和对应的分数是两个实数,两个实数之间必然有其他的实数。但是两者之间没有其他的实数,所以不是两个实数。(2)如果无限循环小数和对应的分数是同一个实数,分子除以分母的时候,总是有余数存在,所以不是完全相等,也就不是同一个实数。(3)如果无限循环小数是实数,要么与对应分数是两个不同的实数,要么与对应分数是同一个实数,但这两样都不具备。所以,无限循环小数不是实数。无限循环小数是什么呢!它是一个数列,一个不断趋近于极限(即对应分数)的趋势。下载贴吧APP看高清直播、视频!

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