開始打臉,但仍繼續(xù)干老本行!
今日話題:關(guān)于有理數(shù)無理數(shù)的問題。 之前(指兩年半以前)有幸能得到數(shù)學(xué)科普自媒體大老李的指點(diǎn),然后對有理數(shù)無理數(shù)這些做一些調(diào)整。 首先糾正一個(gè)錯(cuò)誤觀點(diǎn),就是「無限不循環(huán)小數(shù)是無理數(shù)的定義是錯(cuò)誤的」。因?yàn)槿魏斡邢扌?shù)或者無限循環(huán)小數(shù),我們都能寫成分?jǐn)?shù)的形式。舉個(gè)例子說明問題: 比如說,M=3.1415941594159……就這樣,4159一直循環(huán)下去,前面是3.1。 step1. 我們只需要把這個(gè)數(shù)給乘十,那就是: 10M=31.41594159…… 這樣一來小數(shù)點(diǎn)后面就全是41594159……這樣的循環(huán)了。 step2. 我們設(shè)一個(gè)數(shù): A=0.41594159…… 就是原數(shù)乘以十減去其整數(shù)部分。 step3. 把A除以10的其循環(huán)節(jié)的位數(shù)次方,這個(gè)例子中是4,也就是10?,變成: (1/10000)×A=0.000041594159…… step4. 將A與A除以10?得到的數(shù)相減: A -(1/10000)×A=0.4159 也就是: (9999/10000)×A=0.4159=4159/10000。 計(jì)算得: A=4159/9999 step5. 將10M與A相減,得: 10M - A=31 求出: 10M=(31×9999+4159)/10000。 所以M成功用分?jǐn)?shù)表示。 用同樣的模板(模板為什么正確不證明了),我們不難發(fā)現(xiàn),只要你是個(gè)無限循環(huán)小數(shù),我管你怎么樣照樣給你變分?jǐn)?shù),也就是兩個(gè)非零整數(shù)之商。有限小數(shù)更不用說。 所以,除了0之外,如果不能用兩個(gè)非零整數(shù)表示,那就一定不是有理數(shù)。 然后,首先用反證法,就能證明n次根號m如果不是整數(shù)就一定不是有理數(shù)(n,m均為整數(shù))【這個(gè)在陳景潤的黑皮書《初等數(shù)論》里有詳細(xì)介紹】。 這就打響了無理數(shù)的第一槍——無理數(shù)存在性。她們用這樣的方式宣告著她們的存在,宣告著世界上肯定是存在有理數(shù)之外的一種數(shù)的,宣告著在有理數(shù)的稠密當(dāng)中,摻雜著一種全新的事物。 她就藏在看似密不透風(fēng)的有理數(shù)之網(wǎng)當(dāng)中,引誘著人去發(fā)現(xiàn)她,走進(jìn)她。 我們知道,一切實(shí)數(shù)都是整數(shù)和小數(shù)的集合,所以既然是小數(shù),又是兩個(gè)整數(shù)表示不出來的數(shù),那就是不能用兩個(gè)整數(shù)之比表示的小數(shù)唄,而無限循環(huán)和有限小數(shù)能用兩個(gè)整數(shù)之比表示的。所以怎么說?那不就是無限不循環(huán)唄。 在今后的發(fā)展歷程中,有不少曾經(jīng)習(xí)以為常地使用的數(shù),也被證明了是無理數(shù)。在這里分享一個(gè)視頻號: BV1eb411n7Le 戴德金分割固然是一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)度超高的定義方式,但是終究還是晦澀難懂,咱就一凡夫俗子,還是來點(diǎn)簡單的東西。至于【不能表示成兩個(gè)整數(shù)之比的數(shù)】這個(gè)定義,本身就是錯(cuò)誤的,因?yàn)樘摂?shù)也不能表示成兩個(gè)整數(shù)之比。 咱就是說,有的時(shí)候沒必要拿自己懂的東西出來秀優(yōu)越感,無論是科普自媒體還是RAP聽眾,科普自媒體的目的應(yīng)該是科普而不是拿知識差來秀優(yōu)越,聽「優(yōu)秀說唱作品」的也應(yīng)該是以推薦自己愛的為主而不是搞的跟個(gè)懂王一樣高高在上,你懂個(gè)錘子啊你。