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¿Cómo puede ser que$0.999\dots$ no sea igual$1$?

En primer lugar, por definición, supongo que $0.999...$, en realidad se define como: $$\text{lim}_{n\rightarrow\infty}\sum_{i=1}^n 9/10^i$$

Ahora por la serie geométrica ya sabemos que esto es igual a uno. Pero, no obstante, aquí es una prueba explícita. La instrucción es: $$\forall\epsilon_+\exists\delta\forall n (n>\delta\rightarrow|\sum_{i=1}^n 9/10^i-1|<\epsilon)$$

Que es equivalente a:

$$\forall\epsilon_+\exists\delta\forall n (n>\delta\rightarrow|\sum_{i=0}^n 9/10^i-10|<\epsilon)$$

Deje $\epsilon>0$ ser un número real. Ahora tenga en cuenta que $\sum_{i=0}^{n} 9/10^i=10-1/10^n$. Elija $\delta=\text{max}(1,\text{ceil(log}(1/\epsilon)))$

Como tales: $|10-10-1/10^n|=1/10^n<1/10^{\text{ceil(log}(1/\epsilon))}\leq 1/10^{\text{log}(1/\epsilon)}=\epsilon$

Que funciona bien...

Sin embargo, he aprendido que $0.999...=1$ no se mantienen en todos los sistemas de números, tales como hyperreals y surreals y lo que no. No estoy seguro acerca de los números racionales (aunque la prueba parece que podría funcionar para los racionales con pequeños retoques)... yo creo que la declaración aún no puede ser formulado en el primer orden de teoría de la real cerrada campos como la $n$ es cuantificado a través de los naturales, por lo que hay una serie de sistemas que aún no pueden expresar el hecho.

Lo que en la prueba que va mal en la no-estándar de los sistemas de numeración y ¿cuáles son las principales características de los sistemas que causa esto? También, una prueba de que el hecho de NO mantener en dichos sistemas es bienvenida!

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Hurkyl Puntos 57397

$0.\bar{9}= 1$ no sostenga el hyperreals.

El hecho de que se está refiriendo es algo diferente, y por desgracia, esa diferencia no suele ser claro, que conduce a la confusión como la que tenía. Lo que la gente está tratando de decir es que en el hyperreals, usted puede tener una terminación decimal que, sin embargo, tiene una infinidad de $9$'s.

Más exactamente, usted todavía tiene la notación decimal para la hyperreals, pero los lugares son indexados por hyperintegers más que de ordinario enteros. Y si usted toma un infinito hyperinteger $H$, luego

$$ 1 - 10^{-H} = \sum_{n=1}^H 9 \cdot 10^{-n} = 0.\underbrace{999\ldots999}_{H\text{ nines}} \neq 1$$

Sin embargo, $0.\bar{9}$ todavía se refiere a la nonterminating decimal que tiene un $9$ en cada fracción de lugar, y $0.\bar{9} = 1$.

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