Saturday, February 05, 2011

0.999.... = 1

I wrote this in respond to someone's question whether 0.9999.... = 1 in an HK forum. I liked it so much that I am pasting it here:

嚴格來說,小數并不代表實數、而是代表運算嘅一種簡寫(對人類來說比較方便)方法。

當你寫一個(10進制)小數嘅時候,例如0.33,這4嘅符號(0 . 3 3)代表嘅係以下運算嘅結果 它是一個實數(因為實數有限個基本運算下閉合)。而我們把這運算簡寫成0.33。

當你寫一個無限小數嘅時候,例如0.3333....代表嘅係以下无限級數嘅運算結果

這時候你就必須先問清楚咩係『無限個運算嘅結果』因為你不可能真係去做無限個運算。很自然你會回答:無限個運算我『識』做,因為我學過极限和收敛等概念!
跟住你必須問:咁呢個級數是否收敛到一個實數?如果不能收敛到一個實數、當然不能代表任何實數。好彩答案是肯定的:實數有完备性、以上數列是柯西序列、所以它收敛於一個實數(但這些都不是小學能輕易證明的事情)。和1/3結果一樣嘅實數。

所以說0.9999.... = 1只不過係表示 這個級數嘅收敛极限和幾個運算結果相等。至於點證明,自己Google。

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