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[数学] 休闲数学小品 (109#无限困惑)

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回复 114#hxy007 的帖子

被人叫大师还真不舒服,去掉吧。

我当然不会禁止你想象了。 那个无穷小数你再仔细想想,其实任何一个1后面都只能存在有限个连续的0。请注意,是有限个、连续的、零。

你后面的问题我不知道怎么回答。我前面已经证明,有限小数和循环小数是相对的;但是,无理数的无限不循环性质却是本质的,不会因为进位制的改变而改变。不管你拿什么做单位,总要有个1,这里没有退路。

再回到完备性的问题上来。这点你大可放心,数学真理是不可能被穷尽的。关于这点已经被哥德尔在大约70年以前所证明。.

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回复 119#hxy007 的帖子

在第几个1后面有几个连续的0,是可以根据规律计算出来的呀。

十进制不一定是最好的,但是大家已经习惯了。

你最后那段确实是瞎想。 改变进位制不会改变任何数学(除了一些数字游戏)。数学的理论和方法都不是建立在进位制基础上的。.

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回复 122#hxy007 的帖子

可是我是知道你是有小孩的呀!你能小到哪里去?

“第无穷大个1”是没有严格定义的。实际上,把113楼的级数展开形式的通项表达式求出来的话,问题会变得一目了然。我偷个懒……

或者反过来,考虑每个1前面的连续的0的个数,或许有助于你理解。.

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回复 124#shumi1 的帖子

把菲尔兹奖从佩雷尔曼手里收回来,干吗去证明法国人庞加莱的猜想?.

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回复 132#shumi1 的帖子

圣诞老人要累趴下了.

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回复 140#greenjyz 的帖子

关键还不在于速度,而是说他做这么一套动作下来,不断改变自己的方向、速度,还要停下来放礼物,那他的加速度得有多大呀?

还有那几只可怜的鹿,还没有跑到最高速度呢,又要开始减速了,所以它们的峰值速度必须超过5900,还要配置强大的散热系统给圣诞老人的鹿车的车闸散热。

假设圣诞老人体重100千克,在马车上以每秒10000公里的速度前进,然后开始制动直到停下来。假设圣诞老人的动能有80%是通过车闸释放掉的,请计算一次这样的制动,这个车闸释放出来的热量可以烧开多少千克的水。

假设有环保积极分子在圣诞老人的车闸上安装发电装置,能够把60%的输入能量变成电能,又假设一个家庭年均用电800度(我瞎掰的啊),请计算一次这样的制动所产生的电能,够几个家庭使用一年。

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回复 143#shumi1 的帖子

是你的题目呀!我不过借题发挥而已。
那我希望“鹿立停”系统是能够储存能量的,等着下次发动的时候再用上。
100千克也不过分吧?圣诞老人都是挺着大肚子的。.

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回复 142#hxy007 的帖子

我一直在想,你的疑惑到底是什么。现在看来你是觉得无穷无尽写下去,总有可能重复。135楼给出了一个构造无限不循环小数的方法,但是它的正确性不是那么直观的,需要严格的数学证明。我相信,如果这个证明能够明确无误地写出来,那么你的困惑也就可以消解了。

这种方法叫做构造法,即通过构造一个数学对象来证明一个断言(通常是存在性的)。

但是135楼给的条件比较含糊,比如“任意交换两个数字的位置”,这就不是一个确定性的过程,而且,有可能产生循环小数。举例如下:

首先取初始数字0.123,然后“复制”一遍:0.123123,然后交换“接口”处的数字,即把复制之前的最后一个数字和复制过来的第一个数字交换位置,变成:.0121323

这样就是:
0.123
0.121323
0.121321321323
0.121321321321321321321323

仔细观察可以发现,每次得到的有限小数都是1开头,23结尾,中间是若干个213,可以写成0.1{213}23的形式。按照规则,下一个就是0.1{213}213{213}23,仍然是0.1{213}23的形式。一直写下去,得到的无穷小数是一个混循环小数,以231为循环节。

因此,135楼的方法,还需要好好的改造。greenjyz开了个很好的头,请大家继续玩下去。老老实实的说,我也还没有想好怎么样构造一个无限不循环小数,甚至135楼的方法到底能不能改造成功,我也还没有线索。

[ 本帖最后由 火车是运茶的 于 2008-12-25 22:27 编辑 ].

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回复 152#xyq2100 的帖子

没错。但是我希望看到一个纯构造性的证明,以此解开hxy007的困惑。.

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回复 153#jyuntoku 的帖子

能否把证明写出来?.

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回复 151#jyuntoku 的帖子

这么说,“存在无穷多个无限不循环小数”已经得到构造性的证明(这个方法也可以看做是构造性的)。

实际上,在我们构造出来一个无限不循环小数之后,立即可以得到一系列的无限不循环小数。假设刚刚构造出来的那个是第0个,那么第n(n>=1)个就是把第0个小数的小数点后第n位变动一下,如加上1(但是9要变成0)。

所以关键的问题仍然是怎么样把“第一个”无限不循环小数构造出来。.

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引用:
原帖由 xyq2100 于 2008-12-26 16:01 发表
第1个 0.011222333344444...    n个  (n-1)%10 依次排列
第k个 0.01...1(2^k个)2...2(3^k个).....    n^k个  (n-1)%10 依次排列
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这是一个好办法。赞!.

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事实上,112楼提出来的:
0.1010010001……(两个1之间依次多一个0)

就是一个无限不循环小数。.

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好了,有请各位继续挑一个构造好的无限不循环小数,用严格的数学方法证明它的确是不循环的。——直观在这里不能取代证明。.

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没有人来证明啊?我来证一个:
A=0.1010010001……(两个1之间依次多一个0)

假设这是一个循环小数,循环节是X,那么X一定不能全部由0构成(否则A就要变成有限小数了),也就是说X中一定要有至少一个1。进一步,X中不能只有一个1,否则多个循环节的1之间的0的个数就不会改变了。

这样,对于某个循环节X,其最后一个(最后边)1和后边的X的第一个(最左边)1中间全是0,记这里的0的个数为a。显然,a个0连续出现在X和后边的X连接的地方。

但是我们已经知道两个1之间要依次多一个0,也就是说在两个1之间出现的连续的0的个数必须是不能重复的。这就矛盾了。因此A不可能是循环小数。.

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