導語:說到數(shù)學史上三大重要危機,大家應該都有所耳聞。但是說到第四次可能很多人都摸不著頭腦,實際上第四次危機爆發(fā)時間至今已經(jīng)20多年了,不過當時因為網(wǎng)絡不發(fā)達的緣故,所以不為人所知,下面探秘志小編帶大家深刻了解一下。
數(shù)學史上的第四次危機
第四次數(shù)學危機準確來說是數(shù)論,主要是說數(shù)論的研究對象不僅僅是數(shù)。假如有一門學科分別研究:人、樹、花,那么這門學科叫花學,相應理論稱為花論,實際上這并不合理,主要討論的還是第三次數(shù)學危機,有關集合論的相關問題。
集合的類名用集合中的元素命名實際上并不十分合理,雖然強行命名沒有太大的關系,但是有些地方還是比較奇怪。
無限循環(huán)小數(shù)悖論
無限循環(huán)小數(shù)是小學數(shù)學中的一些知識,在很多時候會出現(xiàn)除不盡的情況,比如
1&pide;9 = 0.111111…(數(shù)字1無限循環(huán))
1&pide;3 = 0.333333…(數(shù)字3無限循環(huán))
1&pide;1.3 = 0.769230769230769230…(數(shù)字串769230無限循環(huán))
無限循環(huán)小數(shù)具有特殊的性質(zhì):
(1)它的循環(huán)體至少有一位數(shù)字;
(2)它沒有最后一位,永遠寫不到頭。
無限循環(huán)小數(shù)0.999…更是奇怪。現(xiàn)有的數(shù)學體系既能證明它等于1,又能證明它不等于1。
我們首先證明無限循環(huán)小數(shù)0.999…等于1。
數(shù)學課本上寫著:無限循環(huán)小數(shù)可以轉(zhuǎn)化為分數(shù)
0.111… = 1/9 (1)
兩邊同時乘以9,得
0.999… = 9/9 (2)
故有
0.999… = 1 (3)
證畢。
現(xiàn)在,我們再證明無限循環(huán)小數(shù) 0.999… 不等于1。
設 n 是無限循環(huán)小數(shù)0.999…中9的個數(shù),根據(jù)數(shù)學歸納法
n = 1時,0.9 ≠ 1成立;
n = 2時,0.99 ≠ 1成立;
n = 3時,0.999 ≠ 1成立;
……
n = ∞時,0.999… ≠ 1成立;
于是
0.999… ≠ 1 (4)
證畢。
這兩種辦法都是現(xiàn)在數(shù)學中比較嚴謹?shù)淖C明方法,但是得出的結(jié)論卻截然不同,互相矛盾,這一悖論被稱為“無限循環(huán)小數(shù)悖論”。這一悖論的出現(xiàn)嚴重影響了當代數(shù)學,并且?guī)砹吮容^嚴重的危機,甚至給摧毀當代數(shù)學體系。
結(jié)語:在人類數(shù)學的發(fā)展中,一共出現(xiàn)了三次比較嚴重的危機,每一次都為數(shù)學帶來了更多的發(fā)展,可以預見經(jīng)過這次悖論,數(shù)學將更加發(fā)展進步。