Problem z liczbą 0,(9)

Dyskusje o matematykach, matematyce... W szkole, na uczelni, w karierze... Czego potrzeba - talentu, umiejętności, szczęścia? Zapraszamy do dyskusji :)
Majeskas
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 1455
Rejestracja: 14 gru 2007, o 14:36
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Warszawa
Podziękował: 49 razy
Pomógł: 198 razy

Problem z liczbą 0,(9)

Post autor: Majeskas »

Elayne pisze:Zgodzimy się z chyba tym że liczby \(\displaystyle{ 1}\) i \(\displaystyle{ 0,9999...}\) są liczbami nieparzystymi wobec tego jeśli prawdziwe jest twierdzenie \(\displaystyle{ 0,999...=1}\)] to prawdziwe powinno być to:
\(\displaystyle{ 1^2-0^2=0,999...^2-0^2}\) - a tak nie jest.
Tak, zgodzimy się z tym pod warunkiem, że zgodzimy się, że liczba \(\displaystyle{ 0{,}999\ldots=1}\), bo jak bez tego możemy mówić o nieparzystości, skoro nie wiemy, czy liczba \(\displaystyle{ 0{,}999\ldots}\) jest całkowita?
Elayne pisze:Po pierwsze, liczba \(\displaystyle{ 0,999...}\) dązy do wartości \(\displaystyle{ 1}\).
To jest co najwyżej intuicja, a nie ścisły matematyczny fakt. Liczba do niczego nie dąży. Ewentualnie można powiedzieć, że ciąg \(\displaystyle{ a_n=1-10^{-n}}\) dąży (przy \(\displaystyle{ n}\) dążącym do nieskończoności) do 1, lub ciąg stały \(\displaystyle{ b_n=0{,}999\ldots=1}\) dąży do 1.
Elayne pisze:Po drugie liczby te mają inne "liczby siostrzane" [bo liczby te są różne]]
1. Nie są różne
2. Jedyne "namierzalne" przez Google miejsce w internecie (o literaturze matematycznej nie wspominając), w którym pojawia się hasło "liczby siostrzane" to Twój post. Mógłbyś wyjaśnić ten termin?
Elayne pisze:a sytuacja jak wyżej opisana wynika z przyjęcia uproszczonego systemu liczenia bo tak wygodniej, prościej, szybciej, łatwiej i trudniej o pomyłkę w obliczeniach
Ta sytuacja nie wynika z przyjęcia uproszczonego systemu liczenia, tylko z przyjęcia pewnej definicji liczb rzeczywistych. Można definiować je jako ciało algebraiczne spełniające zestaw aksjomatów, których konsekwencją są m.in. takie własności:
\(\displaystyle{ \bigwedge\limits_{\substack{a,b,c\in\mathbb{R}\\c\neq0}}a=b\ \Leftrightarrow\ ac=bc}\)
\(\displaystyle{ \bigwedge\limits_{a,b,c\in\mathbb{R}}a=b\ \Leftrightarrow\ a+c=b+c}\)

Stąd:

\(\displaystyle{ x=0{,}999\ldots\ \Leftrightarrow\ 10x=9{,}999\ldots\ \Leftrightarrow\ 9x=9\ \Leftrightarrow\ x=1}\)

A więc stwierdzenie, że pewna liczba rzeczywista \(\displaystyle{ x}\) jest równa \(\displaystyle{ 0{,}999\ldots}\) jest równoważne temu, że jest ona równa 1. Definiując liczby rzeczywiste w inny sposób (przekroje Dedekinda, ciągi liczb wymiernych Cauchy'ego, itd.) również otrzymalibyśmy równość tych liczb. Fakt ten nie jest więc umową samą w sobie (jak np. zdefiniowanie \(\displaystyle{ 0!=1}\)), ale konsekwencją umowy czym mają być liczby rzeczywiste.
Elayne pisze: - weżmy podobny problem który wynika po części z podobnej przyczyny \(\displaystyle{ 10^0}\) równa się \(\displaystyle{ 1}\) a może poprawnym wynikiem jest \(\displaystyle{ 0}\), tego nie wiemy bo nie znamy kontekstu wyrażenia.
Tutaj także rzecz polega na tym jak definiujemy potęgowanie w zbiorze liczb rzeczywistych. Często przyjmuje się, że dla \(\displaystyle{ a\neq0}\) \(\displaystyle{ a^0=1}\). Wtedy faktycznie jest to pewna umowa, która daje wygodne i eleganckie skutki dla rozważania funkcji wykładniczej.
Natomiast np. mój wykładowca analizy postąpił tak:
- zdefiniował potęgowanie o wykładniku naturalnym
-zdefiniował ciągi i ich granice
- zdefiniował funkcję wykładniczą jako: \(\displaystyle{ \exp(x)=\lim_{n\to\infty}\left( 1+ \frac{x}{n} \right)^n}\)
- zdefiniował logarytm jako funkcję odwrotną do wykładniczej
- wyprowadził listę własności obu funkcji
- zdefiniował potęgę liczby dodatniej o wykładniku rzeczywistym:
\(\displaystyle{ a^x=\exp(x\ln a)}\)

Zatem dla \(\displaystyle{ a=10, x=0}\) mamy:
\(\displaystyle{ 10^0=\exp(0\cdot\ln10)=\exp(0)=1}\)

Także tym razem równość \(\displaystyle{ x^0=1}\) nie wynika z definicji samej w sobie, ale z ogólnie przyjętej definicji potęgowania. Nie można więc powiedzieć "a może poprawnym wynikiem jest \(\displaystyle{ 0}\)", bo właśnie przy przyjmowanych przez nas definicjach potęgowania nie może być. Nie wiem, co masz na myśli mówiąc o "kontekście wyrażenia".
Elayne pisze:Po trzecie \(\displaystyle{ 1^2 \neq 0,999...^2}\)
A mógłbyś wyjaśnić dlaczego?

Ogólnie prawdziwy jest następujący fakt:
Każda liczba wymierna o rozwinięciu dziesiętnym skończonym ma także rozwinięcie dziesiętne nieskończone.
Awatar użytkownika
AiDi
Moderator
Moderator
Posty: 3797
Rejestracja: 25 maja 2009, o 22:58
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Warszawa
Podziękował: 49 razy
Pomógł: 707 razy

Problem z liczbą 0,(9)

Post autor: AiDi »

Elayne jak chcesz tworzyć swoją własną matematykę z własnymi definicjami to proszę bardzo. W tej do której się odnosisz wszystkie definicje są ustalone i \(\displaystyle{ 0,(9)=1}\) bez przybliżeń. Swoja drogą przypominasz mi ludzi z USA którzy twierdzą, że Ziemia jest płaska a naukowcy są w spisku...
Elayne
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 923
Rejestracja: 24 paź 2011, o 01:24
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Polska
Podziękował: 76 razy
Pomógł: 278 razy

Problem z liczbą 0,(9)

Post autor: Elayne »

Tak jak wcześniej napisałem - nie do końca zgadzam się z takim punktem widzenia:
Elayne pisze:Przypuszczam że mógłbym to w pewnym stopniu zakwestionować na dwa różne sposoby: graficznie w kartezjańskim układzie współrzędnych oraz algebraicznie.
Odpowiadając na pytanie postawione przez Majeskas - powiedziałbym że to wynika z konstrukcji mnożenia i dlatego nie do końca zgadzam się z twierdzeniem że \(\displaystyle{ 0,999... = 1}\). Przedstawione przeze mnie mnożenie jest bardzo użyteczne przy niektórych zagadnieniach np. faktoryzacji liczb. Nigdzie w internecie nie ma informacji np. o tym że mnożenie można przedstawić za pomocą funkcji kwadratowej czy znaczy to że czegoś takiego nie można zrobić?. A tak na marginesie, czy dzisiejsze algorytmy faktoryzacji nie przypominają szukania igły w stogu siana?-- 9 kwi 2012, o 02:52 --Zapomniałem odpowiedzieć na jedno pytanie - co to są "liczby siostrzane"?
Jest to moje własne określenie na pewną właściwość liczb w mnożeniu: każda liczba ma na stałe przypisaną drugą liczbę, cztery takie pary liczb tworzą pewną całość - grupę taką nazywam "liczbami siostrzanymi" ; znając dwie liczby z danej grupy można odworzyć pozostałe liczby w grupie. Gdy wykonujemy mnożenie mnożąc mnożną przez mnożnik to otrzymujemy iloczyn oraz drugą liczbę która jest na stałe przypisana ale jej nie widzimy gdyż jest konstruktorem działania arytmetycznego - można to w pewnym sensie porównać do rzeki i mostu: gdy jedziemy samochodem po moście to nie widzimy filarów mostu, natomiast gdy płyniemy łodzią to widzimy filary mostu ale nie widzimy jezdni.
Awatar użytkownika
AiDi
Moderator
Moderator
Posty: 3797
Rejestracja: 25 maja 2009, o 22:58
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Warszawa
Podziękował: 49 razy
Pomógł: 707 razy

Problem z liczbą 0,(9)

Post autor: AiDi »

Ale przepraszam bardzo, ty dalej nie wykazujesz tego, że 0,(9) się różni od 1. To są tylko zabawy na liczbach, efekt jest ten sam. Jeśli się różni to podaj konkretnie: O ILE?
Elayne
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 923
Rejestracja: 24 paź 2011, o 01:24
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Polska
Podziękował: 76 razy
Pomógł: 278 razy

Problem z liczbą 0,(9)

Post autor: Elayne »

AiDi to pokaż może jak dzielisz \(\displaystyle{ 9}\) przez \(\displaystyle{ 9}\) i otrzymujesz wynik jako \(\displaystyle{ 0,999...}\) - z chęcią to zobaczę
Powtórzę to jeszcze raz, w mnożeniu każdą liczbę nieparzystą a możemy przedstawić jako różnicę kwadratu dwóch liczb m i n, \(\displaystyle{ m^{2} - n^{2} = a}\). Dla liczby \(\displaystyle{ 1}\) jest to \(\displaystyle{ 1^{2} - 0^{2} = 1}\) i ta równość jest fałszywa dla liczby \(\displaystyle{ 0,999...}\).

W szkole, na egzaminie semestralnym było podane równanie w którym dowodzono że \(\displaystyle{ 0 = 1}\), tylko kilku uczniów zauważyło że obie strony równania zostały w zakamuflowany sposób podzielone przez zero. Podobną sytuację mamy w dowodzie mówiącym że \(\displaystyle{ 1 = 0,999...}\) - jest on prawdziwy tylko przy założeniu że wynik jest przybliżony w innym przypadku łamie elementarne zasady matematyki:
\(\displaystyle{ a \cdot b = c \ ; a \cdot d = e}\) - jeśli mnożymy daną liczbę przez dwie różne liczby to otrzymamy dwa różne wyniki a z dowodu wynika że otrzymujemy tę samą liczbę
W matematyce odwrotnością mnożenia jest dzielenie:
\(\displaystyle{ \frac{a (dzielna)}{b (dzielnik)}= x (iloraz) \ dla \ b \neq 0}\)
\(\displaystyle{ a \cdot b = c \ ; \frac{c}{a} = b \ ; \frac{c}{b} = a}\)
To może ktoś pokaże jak podzielić \(\displaystyle{ 9}\) przez \(\displaystyle{ 9}\) i otrzymać wynik jako \(\displaystyle{ 0,999...}\)???
Diabeł tkwi w szczegółach, dla uproszczenia przyjmijmy że \(\displaystyle{ 0,999... = 0,9999}\):

\(\displaystyle{ x= 0,9999}\)
\(\displaystyle{ 10x = 9,999}\)
\(\displaystyle{ 10x-x = 9,999 - 0,999 = 9}\) - zapominamy o ostaniej cyfrze zamiast \(\displaystyle{ 0,9999}\) odejmujemy \(\displaystyle{ 0,999}\)
\(\displaystyle{ 9x = 9}\)
\(\displaystyle{ x = 1}\)
I w ten oto sposób mamy dowód mówiący że \(\displaystyle{ 1= 0,9999}\)?
Jan Kraszewski
Administrator
Administrator
Posty: 36051
Rejestracja: 20 mar 2006, o 21:54
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Wrocław
Podziękował: 6 razy
Pomógł: 5341 razy

Problem z liczbą 0,(9)

Post autor: Jan Kraszewski »

To już nie jest matematyka, przenoszę temat.

JK
Awatar użytkownika
AiDi
Moderator
Moderator
Posty: 3797
Rejestracja: 25 maja 2009, o 22:58
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Warszawa
Podziękował: 49 razy
Pomógł: 707 razy

Problem z liczbą 0,(9)

Post autor: AiDi »

Elayne pisze: To może ktoś pokaże jak podzielić \(\displaystyle{ 9}\) przez \(\displaystyle{ 9}\) i otrzymać wynik jako \(\displaystyle{ 0,999...}\)???
Diabeł tkwi w szczegółach, dla uproszczenia przyjmijmy że \(\displaystyle{ 0,999... = 0,9999}\):

\(\displaystyle{ x= 0,9999}\)
\(\displaystyle{ 10x = 9,999}\)
\(\displaystyle{ 10x-x = 9,999 - 0,999 = 9}\) - zapominamy o ostaniej cyfrze zamiast \(\displaystyle{ 0,9999}\) odejmujemy \(\displaystyle{ 0,999}\)
\(\displaystyle{ 9x = 9}\)
\(\displaystyle{ x = 1}\)
I w ten oto sposób mamy dowód mówiący że \(\displaystyle{ 1= 0,9999}\)?
Diabeł tkwi chyba w twojej niewiedzy. To nie jest poprawny dowód. Z uproszczeń to ci wychodzi bzdet, sęk w tym właśnie, że tych dziewiątek jest NIESKOŃCZENIE wiele. Można udowodnić (dowód w skrypcie dr Krycha z wydziału matematyki UW, osoby znającej się na rzeczy), że każda liczba całkowita ma dwa rozwinięcia dziesiętne (czyli, że np \(\displaystyle{ 3=2,(9)}\), a nawet wychodząc poza całkowite \(\displaystyle{ 0,9=0,8(9), 0,234=0,233(9)}\)).

Po drugie, nie muszę nic pokazywać jak podzielić \(\displaystyle{ 9}\) przez \(\displaystyle{ 9}\) by wyszło \(\displaystyle{ 0,(9)}\), bo wystarczy, że pokażę iż \(\displaystyle{ 1=0,(9)}\) i wtedy z przechodniości relacji równości (zapewne wiesz co to znaczy) będę miał \(\displaystyle{ \frac99=1=0,(9)}\). A pokazanych dowodów jest wiele. Wskaż w nich błąd. I nie, to co pokazałeś wyżej nie jest wskazaniem błędu, ty sobie przyjąłeś błędną równość, więc wyszedł ci błędny wniosek. To logiczne.
Powtórzę to jeszcze raz, w mnożeniu każdą liczbę nieparzystą a możemy przedstawić jako różnicę kwadratu dwóch liczb m i n, \(\displaystyle{ m^{2} - n^{2} = a}\). Dla liczby \(\displaystyle{ 1}\) jest to \(\displaystyle{ 1^{2} - 0^{2} = 1}\) i ta równość jest fałszywa dla liczby \(\displaystyle{ 0,999...}\).
UDOWODNIJ że jest fałszywa. Ty twierdzisz, że jest fałszywa bo twierdzisz, że \(\displaystyle{ 0,(9)}\) jest różne od \(\displaystyle{ 1}\), ale wciąż tego nie udowadniasz. Wskaż błędy (których nie ma) w dowodach.
W szkole, na egzaminie semestralnym było podane równanie w którym dowodzono że \(\displaystyle{ 0 = 1}\), tylko kilku uczniów zauważyło że obie strony równania zostały w zakamuflowany sposób podzielone przez zero. Podobną sytuację mamy w dowodzie mówiącym że \(\displaystyle{ 1 = 0,999...}\) - jest on prawdziwy tylko przy założeniu że wynik jest przybliżony w innym przypadku łamie elementarne zasady matematyki:
Chyba nie znasz tych elementarnych zasad skoro widzisz gdzieś ich łamanie. Było zakamuflowane dzielenie przez zero, więc ów "dowód" dowodem nie był. Nie ma podobieństwa. Dowód jest prawdziwy albo nie. Załóżmy więc:
1. \(\displaystyle{ x=0,(9)}\)
2. Mnożymy obustronnie przez \(\displaystyle{ 10}\), bo z własności działań w ciele liczb wymiernych wiemy, że tak możemy zrobić:
\(\displaystyle{ 10x=9,(9)=9+0,(9)}\)
Mnożenie przez \(\displaystyle{ 10}\) przesuwa nam przecinek o jedno miejsce, ale skoro dziewiątek mamy NIESKOŃCZENIE WIELE (coś czego chyba zrozumieć nie możesz) to po przecinku wciąż mamy ich nieskończenie wiele stąd można \(\displaystyle{ 9,(9)}\) zapisać jako sumę \(\displaystyle{ 9 + 0,(9)}\). I nie jest to żadne przybliżenie, tylko proste własności działań na ułamkach dziesiętnych których się uczy de facto w podstawówce.
3. Skoro z 1. \(\displaystyle{ x=0,(9)}\) to otrzymujemy równość
\(\displaystyle{ 9x=9}\)
\(\displaystyle{ 4.}\) I dalej prosty i logiczny wniosek:
\(\displaystyle{ x=1}\), czyli \(\displaystyle{ 0,(9)=1}\).

Spróbuj podważyć któryś z punktów. Żadnych przybliżeń nie ma. Dowód jest poprawny logicznie, a poprawny dowód jest w matematyce nie do podważenia. Chcesz żeby ta równość nie zachodziła, to sobie stwórz własne aksjomaty i w nich się baw. Dopóki mówimy o tych ogólnie przyjętych, to nie masz wyboru i się dostosować musisz. W tej chwili jesteś analogiem osób twierdzących, że Ziemia jest globalnie płaska.
Ostatnio zmieniony 13 kwie 2012, o 14:15 przez Jan Kraszewski, łącznie zmieniany 2 razy.
Powód: Używaj LaTeXa do wszystkich wyrażeń matematycznych.
Elayne
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 923
Rejestracja: 24 paź 2011, o 01:24
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Polska
Podziękował: 76 razy
Pomógł: 278 razy

Problem z liczbą 0,(9)

Post autor: Elayne »

Nie rozumiesz czy nie chcesz zrozumieć?
Przeczytaj jeszcze raz to co napisałem i tego konsekwencje jeśli przyjąć że dowód jest całkowicie poprawny - w dowodzie są obliczenia poprawne pod warunkiem że przy odejmowaniu odejmiemy po przecinku jedną cyferkę mniej.
Lubisz Mikołaja to zapewne wiesz że jego praca "De revolutionibus orbium coelestium" stanowiła jak na tamte czasy przewrót w nauce, twierdził coś zupełnie innego o czym inni byli święcie przekonani że tak nie jest
Awatar użytkownika
scyth
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 6126
Rejestracja: 23 lip 2007, o 15:26
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Warszawa
Podziękował: 2 razy
Pomógł: 1087 razy

Problem z liczbą 0,(9)

Post autor: scyth »

Elayne, a ile to jest jedna cyferka mniej od nieskończoności? Żeby mieć jedną mniej, musiały by się gdzieś kończyć, a tak się składa, że się nie kończą.
miodzio1988

Problem z liczbą 0,(9)

Post autor: miodzio1988 »

Nie rozumiesz czy nie chcesz zrozumieć?
To samo Tobie mogą powiedzieć. Znajdziesz błąd w rozumowaniu AiDi, ?
Elayne
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 923
Rejestracja: 24 paź 2011, o 01:24
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Polska
Podziękował: 76 razy
Pomógł: 278 razy

Problem z liczbą 0,(9)

Post autor: Elayne »

\(\displaystyle{ 3\cdot 0,333... = 0.999...}\)
\(\displaystyle{ 30\cdot 0,333... = 10 \cdot 0.999...}\)
\(\displaystyle{ 27\cdot 0,333... = 9 \cdot 0.999...}\)
\(\displaystyle{ 27\cdot 0,333... = 9 \ ???}\)
Awatar użytkownika
scyth
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 6126
Rejestracja: 23 lip 2007, o 15:26
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Warszawa
Podziękował: 2 razy
Pomógł: 1087 razy

Problem z liczbą 0,(9)

Post autor: scyth »

tak, \(\displaystyle{ 27 \cdot \frac{1}{3} = 9}\)
Awatar użytkownika
AiDi
Moderator
Moderator
Posty: 3797
Rejestracja: 25 maja 2009, o 22:58
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Warszawa
Podziękował: 49 razy
Pomógł: 707 razy

Problem z liczbą 0,(9)

Post autor: AiDi »

Elayne pisze:Nie rozumiesz czy nie chcesz zrozumieć?
Przeczytaj jeszcze raz to co napisałem i tego konsekwencje jeśli przyjąć że dowód jest całkowicie poprawny - w dowodzie są obliczenia poprawne pod warunkiem że przy odejmowaniu odejmiemy po przecinku jedną cyferkę mniej.
Podbijam pytanie wyżej: ile to nieskończoność minus jeden? Tak jak pisałem, nie rozumiesz pojęcia nieskończoności.
Lubisz Mikołaja to zapewne wiesz że jego praca "De revolutionibus orbium coelestium" stanowiła jak na tamte czasy przewrót w nauce, twierdził coś zupełnie innego o czym inni byli święcie przekonani że tak nie jest
Tym "argumentem" strzelasz sobie w stopę, bo dowodzi on, że nie rozumiesz metodologii matematyki. Otóż żeby cię oświecić, poprawnie przeprowadzony dowód matematyczny jest nie do obalenia. To nie fizyka, że można jednym doświadczeniem obalić teorię (co w praktyce też jest niemożliwe całkowicie). Jeśli uważasz, że \(\displaystyle{ 0,(9)}\) nie jest równe \(\displaystyle{ 1}\) to wskaż błąd w rozumowaniu przedstawionym wyżej. Ile można prosić?
Jan Kraszewski
Administrator
Administrator
Posty: 36051
Rejestracja: 20 mar 2006, o 21:54
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Wrocław
Podziękował: 6 razy
Pomógł: 5341 razy

Problem z liczbą 0,(9)

Post autor: Jan Kraszewski »

Dajcie spokój, jak ktoś wierzy, że \(\displaystyle{ 1\neq 0,(9)}\), to nic go nie przekona...

JK
lukasz1415
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 82
Rejestracja: 10 sty 2012, o 08:22
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Belchatow
Podziękował: 13 razy

Problem z liczbą 0,(9)

Post autor: lukasz1415 »

Czy \(\displaystyle{ 1}\) jest liczbą nieskończoną?
ODPOWIEDZ