0.99999...... = 1?

 

  0.9999...... 等於 1 嗎?

  這是一個很不容易令人相信的結果,為什麼呢?因為,任何兩個小數之間的比較大小,應該可以逐項比較的,例如:1.2 < 2.11.234 < 1.2345,這是小數的優點,那麼,0.9999...... < 1了。

  另外,有 0.9999...... 這樣的嗎?好像不應該有這樣的數,循環小數的產生應該來自分數,例如 ,0.3333......的部分之所以循環是因為除之不盡所以產生的,但是,0.9999...... 會是如何產生的呢?會有兩個數相除而產生 0.9999...... 嗎?換言之,我們不僅不相信 0.9999...... < 1 ,甚且不相信有 0.9999...... 這樣的無窮循環小數。

  以下我們試圖來尋找 0.9999...... 的根源。首先,你相信 1/3 = 0.3333...... 嗎?當然相信,因為將 1 除以 3 就會有 3 源源不絕的產生,又 0.9999...... = 0.3333...... ×3 是嗎?那就滿奇怪的,0.9999...... = 0.3333...... × 3 = 1/3 × 3 = 1 !,那不就說明 0.9999... = 1 嗎?

  沒關係,那我們就不要透過 1/3 = 0.3333....,直接來看看 。

  我們設 a = 1 - 0.9999......,顯然 a 不是負數,對於任何一個大於 0 的數,我們都可以找到一個自然數 n 使得 na > 1,我們稱此為阿基米德原理。也就是說,可以找到一個自然數 n 使得 a > 1/n,於是:
  

  這是一個矛盾的結果,因此,a 不會是正數,可是 a 0,那不就是說 a = 0 嗎?但若 a = 0na 就不大於 1 了。

  還有一個方法,就是將2除以2,據理,您應該將1寫在商,但請試試將0寫在商,不要寫1,不斷補0,如下圖:

您就會得到0.99……=1

        怎麼會這樣呢?你當然還有一個疑問:真的有 0.9999...... 這樣的數嗎?有的,有一支木棍,長度是 1,我們第一次取其 0.9,第二次再取其剩下的 0.9,以此類推,每次都取其剩下的 0.9,想想看,這樣取法可以將線段拿完嗎?當然不行,那不就可以一直拿取下去,那不就是 0.9 + 0.09 + 0.009 + 0.0009 + ... = 0.9999......當然,你會想:那不就是 0.9999...... < 1。其實若只要不是有無限多個 9,那麼這個數都是小於 1。但若果利用等比級數求和公式,我們可以求出 0.9999...... = 0.9 + 0.09 + 0.009 + 0.0009 + ... = 1 了。

  

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