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1-0.999...=0.000...1
至於 0.999...=1,0.000...1=0 是另外一個問題。
無限(迴圈或不迴圈)小數 0.abcd... 就是 無限數列:
a 10⁻¹, b 10 ⁻²,...
的所有項之和。具體對於 0.9..., 9的迴圈對應無線序列如下:
9 × 10⁻¹, 9× 10 ⁻²,...
這是一個等比數列:
a₁= 9/10, q = 1/10
部分和為:
S_n=a₁ (1 - qⁿ) / (1-q)=9/10 (1-1/10ⁿ)/(1-1/10)=1-1/10ⁿ
數列的和就是這個部分和的極限,即:
0.9...=lim_{n→∞}S_n=lim_{n→∞}(1-1/10ⁿ)=1 - lim_{n→∞}1/10ⁿ=1 - 0 =1
最終,有:
1-0.9...=1-1=0
這個式子是成立的,為什麼成立,我們來進行探討!
一、要想弄清楚0.9的迴圈為什麼等於1,先要弄清楚它的本質!
這就是它的本質,就是一個無窮等比數列求和!這個等比數列首項是0.9,後面每一項和前一項的比是0.1,即公比為0.1
二、我們從等比數列入手,把它弄清楚它到底為什麼等於1.
1,先看等比數列的概念和通項公式。
2,我們可以用錯位相減法求等比數列的各項和。具體是把一個等比數列求和等式記作S,然後把等式的兩邊同時乘以公比,再錯位相減,整理就可以得出等比數列求和公式。
3,無窮等比數列的概念及其求和。
當一個等比數列的相數有無限多項時,這個等比數列就是一個無窮等比數列。觀察上面的求和公式,當公比q的絕對值大於1時,無窮等比數列是沒有和的,或者說和是無窮大的!只有在公比q滿足-1<q<1時,這個無窮等比數列就有和,並且可用公式求出來!
這就是無窮等比數列求和求和公式。
三、回到本題,怎麼算0.9的迴圈等於1呢?
1,我們知道了它就是一個無窮等比數列求和,首項是0.9,公比是0.1, 直接利用剛才得出的求和公式求值!
2,我們還有另外一種比較容易接受的方法來求它等於1,就是用方程來解!
3,不光0.9這個無限迴圈小數可以化為1,任何一個無限迴圈小數都可以化為一個分數。例如下面幾個例子!