„0,999…” változatai közötti eltérés

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Tartalom törölve Tartalom hozzáadva
Tsch81 (vitalap | szerkesztései)
Új oldal, tartalma: „300px|right A matematikában a '''0,999…''' visszatérő tizedes tört – amely felírható a következő alakokban is...”
(Nincs különbség)

A lap 2007. július 24., 21:24-kori változata

A matematikában a 0,999… visszatérő tizedes tört – amely felírható a következő alakokban is: vagy – egy olyan valós számot jelöl, amely megegyezik az 1-gyel. Más szavakkal a "0,999…" szimbólum ugyanazt a számot jelképezi, mint az "1" szimbólum. Ezt az egyenlőséget a matematikusok már régóta elfogadták és a tankönyvekben is ezt tanítják. Számos matematikai bizonyítás született már erről az azonosságról, különböző szigorral, a valós számok preferált fejlődésével, háttér-feltevésekkel, történelmi köntextussal és célközönséggel.


Az utóbbi náhány évtizedben a matemaoktatás kutatói vizsgálni kezdték, mennyire fogadják el ezt az egyenlőséget a matematikushallgatók. Jelentős azoknak a száma, akik megkérdőjelezik vagy elutasítják ezt az egyenlőséget – elsőre legalábbis. Sokukat meggyőz a tankönyvek, a tanárok és az alábbi aritmetikai érvelés arról, hogy a kettő azonos.Sokan azonban eléggé kitartóak ahhoz, hogy további bizonyítást kérnek.A diákok érvelése általában egy vagy több gyakori téves feltételezésen alapul a valós számok tekintetében. például arra, hogy minden egyes tizedes bővítésnek meg kell felelnie egyetlen számnak, hogy léteznie kell nemnulla infinitezimális mennyiségeknek,vagy hogy a 0,999… bővítése végül befejezödik.


Az ilyen bővítések nem-egyedisége nem korlátozódik a valós számok rendszerére. Ugyanez a jelenség megfigyelhető a 10-től eltérő egész szám alapú bázisoknál és a matematikusok számszerűsítették az egy írásmódját nem-egész számú bázisoknál is. A jelenség nem csak az 1 esetén igaz, minden nemnulla véges tizes számrendszerű számnak van 9-esekkel végződő ikerpárja. Az egyszerűség kedéért majdnem mindig a véges tizedes számot használjuk a megjelenítésnél, ami csak tovább erősíti azt a téves feltételezést, hogy ez az egyetlen leírási mód. Valójában abban az esetben, ha megengedük a végtelen bővítést, minden pozicionális számrendszerben végtelen számú kétértelmű szám jön létre. Például a 28,3287 ugyanaz a szám, mint a 28,3286999…, a 28,3287000 vagy számos egyéb írott alak. Ezeket a különböző azonosságokat alkalmazták a a törtek tizedes bővítésémek és az egyszerű fraktálok és a Cantor teszt mintázatainak jobb megértéséhez is. Előfordulnak a valós számok teljes halmazának végtelenségéét érintő klasszikus vizsgálatban is.


Létrehozható olyan számrendszer is, melyben a 0,999… szigorúan kisebb mint 1, de ezek kívül állnak a standard valós számok rendszerén, amelyet az elemi matematika használ.

Bevezetés

Szkepticizmus a diákok körében

Bizonyítás

Alkalmazás

Kulturális vonatkozások

Válaszok más számrendszerekben

Kapcsolódó problémák

Jegyzetek

Irodalom


  • Alligood, Sauer, and Yorke. 4.1 Cantor Sets, Chaos: An introduction to dynamical systems. Springer. ISBN 0-387-94677-2 (1996) 
    This introductory textbook on dynamical systems is aimed at undergraduate and beginning graduate students. (p.ix)
  • Apostol, Tom M.. Mathematical analysis, 2e, Addison-Wesley. ISBN 0-201-00288-4 (1974) 
    A transition from calculus to advanced analysis, Mathematical analysis is intended to be "honest, rigorous, up to date, and, at the same time, not too pedantic." (pref.) Apostol's development of the real numbers uses the least upper bound axiom and introduces infinite decimals two pages later. (pp.9–11)
  • Bartle, R.G. and D.R. Sherbert. Introduction to real analysis. Wiley. ISBN 0-471-05944-7 (1982) 
    This text aims to be "an accessible, reasonably paced textbook that deals with the fundamental concepts and techniques of real analysis." Its development of the real numbers relies on the supremum axiom. (pp.vii-viii)
  • Beals, Richard. Analysis. Cambridge UP. ISBN 0-521-60047-2 (2004) 
  • Elwyn Berlekamp; John Horton Conway; and Richard K. Guy. Winning Ways for your Mathematical Plays. Academic Press. ISBN 0-12-091101-9 (1982) 
  • Berz, Martin (1992). „Automatic differentiation as nonarchimedean analysis”. Computer Arithmetic and Enclosure Methods: 439–450, Elsevier. 
  • Bunch, Bryan H.. Mathematical fallacies and paradoxes. Van Nostrand Reinhold. ISBN 0-442-24905-5 (1982) 
    This book presents an analysis of paradoxes and fallacies as a tool for exploring its central topic, "the rather tenuous relationship between mathematical reality and physical reality". It assumes first-year high-school algebra; further mathematics is developed in the book, including geometric series in Chapter 2. Although 0.999… is not one of the paradoxes to be fully treated, it is briefly mentioned during a development of Cantor's diagonal method. (pp.ix-xi, 119)
  • Burrell, Brian. Merriam-Webster's Guide to Everyday Math: A Home and Business Reference. Merriam-Webster. ISBN 0-87779-621-1 (1998) 
  • Conway, John B.. Functions of one complex variable I, 2e, Springer-Verlag. ISBN 0-387-90328-3 [1973] (1978) 
    This text assumes "a stiff course in basic calculus" as a prerequisite; its stated principles are to present complex analysis as "An Introduction to Mathematics" and to state the material clearly and precisely. (p.vii)
  • Davies, Charles. The University Arithmetic: Embracing the Science of Numbers, and Their Numerous Applications. A.S. Barnes (1846) 
  • DeSua, Frank C. (1960. November). „A system isomorphic to the reals” (restricted access). The American Mathematical Monthly 67, 900–903. o.  
  • Dubinsky, Ed, Kirk Weller, Michael McDonald, and Anne Brown (2005). „Some historical issues and paradoxes regarding the concept of infinity: an APOS analysis: part 2”. Educational Studies in Mathematics 60, 253–266. o. doi:10.1007/s10649-005-0473-0.  
  • Edwards, Barbara and Michael Ward (2004. May). „Surprises from mathematics education research: Student (mis)use of mathematical definitions”. The American Mathematical Monthly 111, 411–425. o.  
  • Enderton, Herbert B.. Elements of set theory. Elsevier. ISBN 0-12-238440-7 (1977) 
    An introductory undergraduate textbook in set theory that "presupposes no specific background". It is written to accommodate a course focusing on axiomatic set theory or on the construction of number systems; the axiomatic material is marked such that it may be de-emphasized. (pp.xi-xii)
  • Euler, Leonhard.szerk.: John Hewlett and Francis Horner, English translators.: Elements of Algebra, 3rd English edition, Orme Longman [1770] (1822) 
  • Fjelstad, Paul (1995. January). „The repeating integer paradox” (restricted access). The College Mathematics Journal 26, 11–15. o. doi:10.2307/2687285.  
  • Gardiner, Anthony. Understanding Infinity: The Mathematics of Infinite Processes. Dover. ISBN 0-486-42538-X [1982] (2003) 
  • Gowers, Timothy. Mathematics: A Very Short Introduction. Oxford UP. ISBN 0-19-285361-9 (2002) 
  • Grattan-Guinness, Ivor. The development of the foundations of mathematical analysis from Euler to Riemann. MIT Press. ISBN 0-262-07034-0 (1970) 
  • Griffiths, H.B., P.J. Hilton. A Comprehensive Textbook of Classical Mathematics: A Contemporary Interpretation. London: Van Nostrand Reinhold. ISBN 0-442-02863-6. LCC QA37.2 G75 (1970) 
    This book grew out of a course for Birmingham-area grammar school mathematics teachers. The course was intended to convey a university-level perspective on school mathematics, and the book is aimed at students "who have reached roughly the level of completing one year of specialist mathematical study at a university". The real numbers are constructed in Chapter 24, "perhaps the most difficult chapter in the entire book", although the authors ascribe much of the difficulty to their use of ideal theory, which is not reproduced here. (pp.vii, xiv)
  • Kempner, A.J. (1936. December). „Anormal Systems of Numeration” (restricted access). The American Mathematical Monthly 43, 610–617. o.  
  • Komornik, Vilmos; and Paola Loreti (1998). „Unique Developments in Non-Integer Bases” (restricted access). The American Mathematical Monthly 105, 636–639. o.  
  • Leavitt, W.G. (1967). „A Theorem on Repeating Decimals” (restricted access). The American Mathematical Monthly 74, 669–673. o.  
  • Leavitt, W.G. (1984. September). „Repeating Decimals” (restricted access). The College Mathematics Journal 15, 299–308. o.  
  • Lewittes, Joseph: Midy's Theorem for Periodic Decimals. New York Number Theory Workshop on Combinatorial and Additive Number Theory. arXiv, 2006
  • Lightstone, A.H. (1972. March). „Infinitesimals” (restricted access). The American Mathematical Monthly 79, 242–251. o.  
  • Mankiewicz, Richard. The story of mathematics. Cassell. ISBN 0-304-35473-2 (2000) 
    Mankiewicz seeks to represent "the history of mathematics in an accessible style" by combining visual and qualitative aspects of mathematics, mathematicians' writings, and historical sketches. (p.8)
  • Maor, Eli. To infinity and beyond: a cultural history of the infinite. Birkhäuser. ISBN 3-7643-3325-1 (1987) 
    A topical rather than chronological review of infinity, this book is "intended for the general reader" but "told from the point of view of a mathematician". On the dilemma of rigor versus readable language, Maor comments, "I hope I have succeeded in properly addressing this problem." (pp.x-xiii)
  • Mazur, Joseph. Euclid in the Rainforest: Discovering Universal Truths in Logic and Math. Pearson: Pi Press. ISBN 0-13-147994-6 (2005) 
  • Munkres, James R.. Topology, 2e, Prentice-Hall. ISBN 0-13-181629-2 [1975] (2000) 
    Intended as an introduction "at the senior or first-year graduate level" with no formal prerequisites: "I do not even assume the reader knows much set theory." (p.xi) Munkres' treatment of the reals is axiomatic; he claims of bare-hands constructions, "This way of approaching the subject takes a good deal of time and effort and is of greater logical than mathematical interest." (p.30)
  • Pedrick, George. A First Course in Analysis. Springer. ISBN 0-387-94108-8 (1994) 
  • Petkovšek, Marko (1990. May). „Ambiguous Numbers are Dense” (restricted access). The American Mathematical Monthly 97, 408–411. o.  
  • Pinto, Márcia and David Tall (2001). „Following students' development in a traditional university analysis course”. PME25: v4: 57–64. 
  • Protter, M.H. and C.B. Morrey. A first course in real analysis, 2e, Springer. ISBN 0-387-97437-7 (1991) 
    This book aims to "present a theoretical foundation of analysis that is suitable for students who have completed a standard course in calculus." (p.vii) At the end of Chapter 2, the authors assume as an axiom for the real numbers that bounded, nodecreasing sequences converge, later proving the nested intervals theorem and the least upper bound property. (pp.56–64) Decimal expansions appear in Appendix 3, "Expansions of real numbers in any base". (pp.503–507)
  • Pugh, Charles Chapman. Real mathematical analysis. Springer-Verlag. ISBN 0-387-95297-7 (2001) 
    While assuming familiarity with the rational numbers, Pugh introduces Dedekind cuts as soon as possible, saying of the axiomatic treatment, "This is something of a fraud, considering that the entire structure of analysis is built on the real number system." (p.10) After proving the least upper bound property and some allied facts, cuts are not used in the rest of the book.
  • Richman, Fred (1999. December). „Is 0.999… = 1?” (restricted access). Mathematics Magazine 72 (5), 396–400. o.   Free HTML preprint: Richman, Fred: Is 0.999… = 1?, 1999. június 8. (Hozzáférés: 2006. augusztus 23.) Note: the journal article contains material and wording not found in the preprint.
  • Robinson, Abraham. Non-standard analysis, Revised edition, Princeton University Press. ISBN 0-691-04490-2 (1996) 
  • Rosenlicht, Maxwell. Introduction to Analysis. Dover. ISBN 0-486-65038-3 (1985) 
  • Rudin, Walter. Principles of mathematical analysis, 3e, McGraw-Hill. ISBN 0-07-054235-X [1953] (1976) 
    A textbook for an advanced undergraduate course. "Experience has convinced me that it is pedagogically unsound (though logically correct) to start off with the construction of the real numbers from the rational ones. At the beginning, most students simply fail to appreciate the need for doing this. Accordingly, the real number system is introduced as an ordered field with the least-upper-bound property, and a few interesting applications of this property are quickly made. However, Dedekind's construction is not omitted. It is now in an Appendix to Chapter 1, where it may be studied and enjoyed whenever the time is ripe." (p.ix)
  • Shrader-Frechette, Maurice (1978. March). „Complementary Rational Numbers” (restricted access). Mathematics Magazine 51, 90–98. o.  
  • Smith, Charles and Charles Harrington. Arithmetic for Schools. Macmillan (1895) 
  • Sohrab, Houshang. Basic Real Analysis. Birkhäuser. ISBN 0-8176-4211-0 (2003) 
  • Stewart, Ian. The Foundations of Mathematics. Oxford UP. ISBN 0-19-853165-6 (1977) 
  • Stewart, James. Calculus: Early transcendentals, 4e, Brooks/Cole. ISBN 0-534-36298-2 (1999) 
    This book aims to "assist students in discovering calculus" and "to foster conceptual understanding". (p.v) It omits proofs of the foundations of calculus.
  • D.O. Tall and R.L.E. Schwarzenberger (1978). „Conflicts in the Learning of Real Numbers and Limits”. Mathematics Teaching 82, 44–49. o.  
  • Tall, David (1976/7). „Conflicts and Catastrophes in the Learning of Mathematics”. Mathematical Education for Teaching 2, 2–18. o.  
  • Tall, David (2000). „Cognitive Development In Advanced Mathematics Using Technology”. Mathematics Education Research Journal 12, 210–230. o.  
  • von Mangoldt, Dr. Hans. Reihenzahlen, Einführung in die höhere Mathematik, 1st ed. (german nyelven), Leipzig: Verlag von S. Hirzel (1911) 
  • Wallace, David Foster. Everything and more: a compact history of infinity. Norton. ISBN 0-393-00338-8 (2003) 

Lásd még

Kőslő hivatkozások

Fájl:Commons-logo.svg
A Wikimédia Commons tartalmaz 0,999… témájú médiaállományokat.