杂集短文

似是而非的逻辑

2020-02-27  本文已影响0人  骆越野人

最近在网上看了一些关于0.999…=1的文章。有的人说0.999…不等于1,他们的理由是看上去不等于,并没有严密的逻辑证明。有的人支持0.999…等于1,并给出了很多种证明。乍一看这些证明好像逻辑很严密,但仔细推敲起来又不是那么回事。

让我们一起来看看他们是怎么证明的。

1、这种证明的思路是说找不到一个数处于0.999…和1之间,于是它们相等。

2、1/3=0.333…⇒1/3x3=0.999…=1

3、设X=0.999…⇒10X=9.999…⇒9X=9,所以X=1=0.999…

4、这种证法是用极限证法,他们证明了0.999…的极限等于1,于是说0.999…=1。

我们经过仔细推敲,从更深层次的探究,就会发现这些证明并不严格。首先看第一种证明,如果从自然数的范围内考察,两个相邻自然数(如1和2)之间,无法插入第三个自然数,由此得出这两个自然数相等(1=2)的结论,显然是谎谬的。将自然数集扩展到实数集,道理也一样,就是说即使0.999…和1是两个紧挨着的相邻的实数点,我们也不能说它们两个点重合(相等)。

后边的三种证法事实都可以归结为第4种极限问题。所谓极限,意思是无限接近但永远无法到达的一个确值。显然将0.999…的极限等于1等同于0.999…=1是不对的。

鉴于以上证明都存在不足,于是便有些同学提出了更“高等”的证明,以为这种“高等”的证明是无懈可击的,这种更为“高等”的证明就是所谓的“戴德金分割”。那么,戴德金分割是真的无懈可击吗?让我们一起来看看。

因为手机很难写出那些证明的式子,我用一张照片代替:

好像证明过程真的无懈可击,不知多少学霸为之着迷!仔细推敲就会发现“一定存在n,使得1/q>1/10^n”是极不负责任的说法。因为a是小于1的实数,它可以是有理数,也可以是无理数。即使不考虑无理数,它也可以等于(q-1)/q,q可以等于11的n次方。不管n取什么值,总有11^n>10^n,恒有1/q<1/10^n。可见,“完美的戴德金分割”也是不完美的。

0.999…是否等于1,并不单是一个数学问题,因此不能通过数学的方法来证明。它应该是一个哲学问题。从哲学的角度说,0.999…和1之间相差一个无穷小,这个无穷小是既有又无的东西。因为无穷小的哲学定义是“至小无内”。

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