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无限循环小数0.33……的“最后一位数字”是几?

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网上持续多年的关于0.99……=1的争论中,暴露出了有些青年朋友存在的无意间偷换概念的毛病。
我们知道,偷换概念,是学数学者的大忌。
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其中见到最多的一种偷换是:把“序列的极限”和“序列”本身互相偷换;或者:把“变量的极限”和“变量”本身互相偷换。
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例如有人说:“0.99……的极限等于1”或者说“0.99……逼近于1”,就是这类毛病。
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说话者或许是想说:“序列{0.9,0.99,0.999,……}的极限等于1”,而把这序列偷换成了无限小数0.99……。
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说××逼近于1,或“××的极限等于1”,通常蕴含着××是一个变化着的量,但这里0.99……本来就是该序列的极限,是一个常量。
所以,这种偷换,把一个常量偷换成变化着的量了。
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按无限小数值的定义,0.99……就代表无穷序列{0.9,0.99,0.999,……}的极限,而该极限等于1。所以,本来应该说:0.99……就等于1。
他这样一来,结果变成在说“极限的极限”了!
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但本文不打算详述上述的这个偷换了,因为已有另帖发在本吧,如有兴趣的朋友可以到那里去跟帖赐教。见:
(1)《说“无限小数”差了无穷小量,是严重偷换概念》;
(2)《为什么“无限小数”的值定义要采用极限概念?》。
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本文打算讨论另一种偷换概念。
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先提出一个填空题:无限循环小数0.33……的“最后一位数字”____。
选项:(1)是3    (2)不存在
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正确的答案应选“(2)不存在”,而“(1)是3”是错的。
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我知道有人主张最后一位是3,反对这个正确的答案。
而反对者的理由中,就隐含了我要说的又一种偷换概念:
把“序列的极限”,偷换成“序列里的最后一项”。
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下面讨论一下常见的反对理由。
(待续)


IP属地:陕西1楼2024-10-26 23:35回复
    (续)
    主张0.33……的“最后一位”是3者,最常见的理由是:
    .
    不是说0.33……是序列{0.3,0.33,0.333,……}的极限吗?这个序列里,每一项的最后一位都是3,凭什么不能说0.33……的最后一位是3?
    .
    这话里蕴含了:认为有下面这么一个“道理”(或算是“公理”?):
    【如果序列中每一项都×××,那么该序列的极限也一定×××】
    .
    貌似有理。
    但是随便套几个实际例子,就发现这个“道理”荒谬了。如:
    .
    (1)序列{1/1,1/2,1/4,1/8,……}中的每一项都是正数,但它的极限0,却不是正数。
    (2)序列{1,1-1/3,1-1/3+1/5,1-1/3+1/5-1/7,……}中的每一项都是有理数,但它的极限π/4,却不是有理数,而是无理数。
    (3)序列{0.3,0.33,0.333,……}中的每一项都是有限小数,但它的极限0.33……却不是有限小数,而是无限小数。
    .
    所以,这个“道理”( 或“公理”?)显然是错的,不存在的。
    .
    其所以会觉得有这个“道理”,就是因为,说话者无意中把序列的极限,想象成(偷换成)序列里面的一项(最后一项?)了。
    .
    既然“每一项都×××”,那么说其中的一项×××,岂不就是天经地义的了?
    这就是这种错误观念的由来。
    (待续)


    IP属地:陕西2楼2024-10-26 23:36
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      (续)
      上面通过几个反例,说明不存在这个道理。下面再通过例子,说明如果坚持这个“道理”,会得出什么自相矛盾。
      .
      有人构造出了这样一个序列:
      {0.1,0.31,0.331,0.3331,0.33331,……}
      他宣称这个序列有“最后一项”,最后一项应该形如0.33……31,中间的“……”号代表“无穷位”。
      按照上述的这个“想象的道理”,它的极限的“最后一位”,就应该是1了吧?
      .
      但是,
      且不说形如0.33……31的“无限小数”是否可能存在,先看看这个序列的极限是什么:
      学过极限的定义,就很容易证明,这个序列的极限,和序列
      {0.3,0.33,0.333,0.3333,……}
      的极限,相同!
      故:也等于无限循环小数0.33……!
      .
      不仅如此,而且你会发现:
      序列{0.2,0.32,0.332,0.3332,0.33332,……},
      序列{0,4,0.34,0.334,0.3334,0.33334,……},
      序列{0,5,0.35,0.335,0.3335,0.33335,……},
      …………,
      这些序列的极限,全都相等,都等于无限循环小数0.33……!即都等于1/3。
      .
      照此说,循环小数0.33……的“最后一位”,岂不是又等于3,又等于1,又等于2,又等于4,又等于5,……?
      自相矛盾了不是吗?
      这个“道理”是不能自圆其说的。
      .
      顺便指出,形如0.33……31(中间的“……”号代表“无穷位”)这种表达形式是非法的。无限小数不可以有“最后一位”。
      .
      同时,无限序列也不可以有“最后一项”。


      IP属地:陕西3楼2024-10-26 23:37
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        我名字回答一切。


        IP属地:美国来自Android客户端4楼2024-10-27 00:50
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          都没人搭理你俩


          IP属地:内蒙古来自Android客户端5楼2024-10-27 21:19
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            文字游戏,本来就没有最后一位结果你问最后一位是啥?


            IP属地:山东来自Android客户端6楼2024-10-28 09:37
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              首先,要知道我们说的无限循环小数啊,0.99999...啊0.33333..啊是啥.
              首先我们讨论的肯定是一个常数啊.
              那么数列是一个常数吗?不是.
              数列的极限是一个常数吗?是.
              那些讨论某个数列,或者某个逼近过程是不是什么的都没有任何意义.
              比如我们只能说"某个数列,他的每一项都大于5"不会说"某个数列大于5"
              那些数学语言一塌糊涂的人就不要沟通了
              比如说外面的那个脑堪


              IP属地:四川7楼2024-10-28 11:39
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                说到偷换,你才是最大的偷换者。
                【说××逼近于1,或“××的极限等于1”,通常蕴含着××是一个变化着的量,但这里0.99……本来就是该序列的极限,是一个常量。】
                你这话里把xx的极限等于1,偷换成0.99…,变为“该xx的极限本来就是0.99...”
                你凭什么说0.99…本来就是该xx的极限呢???你会求极限吗?不会就闭嘴吧好不。
                如果你会用正确的方法求数列的极限,
                那么0.9,0.99,0.999,...的极限一定是等于1,所以你是怎么得出:极限本来就是0.999...的???靠强迫症的自我暗示?
                .


                IP属地:内蒙古来自Android客户端9楼2024-10-29 08:43
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                  就0.9无限循环和1哪个大


                  IP属地:广西来自Android客户端10楼2024-10-29 16:30
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                    都无限了还存在最后一位????


                    IP属地:甘肃来自Android客户端11楼2024-10-29 18:27
                    收起回复
                      0.9循环,就是一个序∂列描述:0.9、0.99、0.999、…不断演化、不断变化、不断趋近1的序列描述,


                      IP属地:湖北来自Android客户端14楼2024-10-31 19:04
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                        想问一问说“无穷没有最后一位”这话是根据哪个数学理论得出的结论?请以数学原理论证!再问一下“把区间[0,1]的有理数按从小到大来排列,第一个有理数是0,最后一个有理数是1,是不是意会着中间的有理数是有限的?”无限是有参照物的,一个“无限”的思维结果,可以有无限种对这个“无限”的思维过程。


                        IP属地:广东来自Android客户端15楼2024-11-01 11:12
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                          对无限的浅薄认知导致某些人坐井观天,自洽可以,以自洽的认知辐射来企图改变他人,就有些不知所以了。


                          IP属地:广东来自Android客户端16楼2024-11-01 11:17
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                            其实,有一个非常简单的问题,假如0.9循环看作序列0.9,0.99,0.999,0.9999,…的变化过程,那么0.9,0.99,0.9999,0.99999999,…这个变化过程,它是什么?0.9循环还是非0.9循环?


                            IP属地:广东来自Android客户端17楼2024-11-01 11:24
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                              IP属地:广东来自Android客户端18楼2024-11-01 11:58
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