无限循环小数0.999……如何用分数表示?

独行客145341126


无限循环小数0.999……等于1,如果用分数表示可以表示成1/1或2/2或3/3等等。关于无限循环小数0.999……是否等于1的问题应该是困扰了好多小学生。

较为初等的方程法

奥数老师应该讲过循环小数化为分数的方程法,对于无限循环小数0.999……同样适用。

设0.999……=x,等式两边同时乘以10(也就是小数点向右移动一位)就可以得到9+0.999……=10x,也就是9+x=10x,得到x=1。这个方法是正确的,但并不严格。

为什么不严格

比如计算……111等于多少。也就是从个位开始十位、百位、千位、万位、十万位、百万位、千万位、亿位等等各位上的数字都是1,问这个数是多少?设……111=x,等式两边同时除以10(也就是小数点向左移动一位),就可以得到……11.1=x/10,也就是x+0.1=x/10,解得x=-1/9,这无疑很荒谬。

用珠算来解决这个问题

下面我从珠算的角度来解释一下这两者为什么相等?我们需要一把普通的算盘,最好是上面两个珠下面五个珠的传统算盘,因为这样的算盘更便于进行除法的运算。在珠算口诀中有商九口诀,商九口诀其实就是用归除法打一归发现不够除之后再退商。

比如计算19÷19其实就等于1,如果用珠算打一规的话,也就是逢一进一、一九〇九两句口诀就可以搞定。换一个抬杠的人,就要用商九口诀打也行,我们就需要换一把无限档位的算盘了,可以想象一下这个算盘是什么样子。

先布数


见一无除作九一减去 九九八一再进行见一无除作九一,减去 九九八一的操作。


再进行一次这个过程可以无限进行下去,就会得到19÷19等于0.999……。其实用下面的图或许更能说明问题。


多元视角


无限循环小数0.9 9的循环如何用分数表示?

在现有数学体系下,无限循环小数是被认为是有理数的,0.9 9的循环是等于1的,故0.9 9的循环可以用比值为1的分数表示,如9/9,3/3,6/6等。但这肯定是不合常规的,因为一个数比值精确的等于一个值,不会等于另一个值(比值的唯一性),故得出结论循环小数是有理数是不合理的,再说了,一个无限数等于一个有限数,确定不是搞笑的?为了解决该问题,孙氏数学被提出来了。

在孙氏数学体系下,无限循环小数是被认定为无理数的,0.9 9的循环是小于1的(各循环数都小于其近似对应的分数),0.9 9的循环是不可以用分数表示的,0.9 9的循环的精确值是其本身,近似值是等于1的。如果想不明白的话,可以参考下√2。至于人们用并不存在一个数,使这个数在0.9 9的循环和1之间,说服自己0.9 9的循环等于1的问题,我个人认为也是有问题的,你找不到并不说明不存在。比如(1+0.9 9的循环)/2就是这样一个数(若a

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这个题目在知乎悟空问答多次出现,转不过弯的很多。现在常见的数学结构是以极限重新构建,另外一种以无穷小构建非标准分析结构(非标准分析(概念上又可称为实无限分析)(英语:Non-standard analysis)是一个数学分支,它用严格定义的无限小的数(infinitesimal number)的概念来构建分析学。)

极限最本质的理解,扇人一个耳光,从物理角度我们知道,这耳光是无法直接接触到对方的,但别人说你打人了。极限也是如此,一个数无限趋于某个数,虽然永远不能到达,那就等于这个数,数学中的实数在任意小的区间有无穷个有理数和无穷个无理数。极限已经抛弃无穷小的概念,就不要去纠结无穷小,只有这样想才能转过弯来。

这个题目有一个更一般的定理。如图(悟空问答图片只能附在后面,不能中间插入,很是无语。)

再贴一个教科书中的理解。数学是建立在公理上逻辑自洽的系统,以极限建立的系统只能从极限来理解。就像欧氏几何,你从非欧几何角度找碴,那就没法说话了。循环小数更像一种找某个数的规则,0.9的循环,在数轴0和1的区间内,进行10等分,这个点在最后一个小区间内,对小区间继续10等分,这个点还是在最后一个区间内……根据极限规则,这个数就等于1。

对各种乱七八槽的解释看看就行,越看越糊涂,真正理解还是以教科书为准。





邓炜定


∞/∞+1=?


麻辣SC


无限循环小数0.999……其实等于1。证明用到了高等数学中的数列极限。看到前面的式子(※)是不是很惊讶,其实就是这样,看证明过程。



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