現代数学の系譜 カントル 超限集合論他 3at MATH
現代数学の系譜 カントル 超限集合論他 3 - 暇つぶし2ch492:132人目の素数さん
21/11/23 20:47:05.11 ky+E+9bV.net
>>491
>> 例えば、有限小数の世界では、”0.99999…は1ではない”よね
>目ん玉が幾ら有っても足りません
頭がカラでは、目ん玉が幾ら有っても足りませんよ。再録します
スレリンク(math板:752番)
まず、何度も引用しているが下記
URLリンク(ja.wikipedia.org)
0.999...
超実数
数 0.999… の標準的な定義は 0.9, 0.99, 0.999, … なる数列の極限であるが、それと異なる定義として例えばテレンス・タオが超極限と呼ぶ数列 0.9, 0.99, 0.999, … の超冪構成(英語版)に関する同値類 [(0.9, 0.99, 0.999, …)] は 1 より無限小だけ小さい
イアン・スチュアートはこの解釈を、「0.999… は 1 よりも『ほんの少しだけ小さい』」という直観を厳密に正当化する「全く合理的な」方法として特徴づけた
(引用終り)
さて、その上で、上記を有限小数環で説明しよう(高等数学とはあんまり関係ないが)
1.有限小数環を構成するやり方はいくらでもあるが、分かり易く、多項式環から始める
(参考:URLリンク(ja.wikipedia.org)
 参考より ”注意すべき点として、多項式には項が有限個しかないこと -つまり十分大きな k(ここでは k > m)に関する係数 pk がすべて零であるということ- は、暗黙の了解である”とある
2.普通、係数はある体Kだが、いま都合上整数Zを係数とする
 そして、Xに1/10=0.1を代入する。例えば、p3X^3+p2X2+p1X1+P0→p3*10^-3 +p2*10^-2+p1*10^-1+p0となる
 定数項p0があるので、全ての整数を尽くす。また、有限小数を全て尽くすことも容易に分かる
 環としての和と積で閉じていることも、同様
 この有限小数環をZ[10^-1]とする
3.Z[10^-1]は、有理数Qから10進の循環小数(=無限小数)を除いた集合であることも、容易に分かる
 よって、1/3=0.333・・・という循環小数は、K[10^-1]には含まれない
4.よって、3*(1/3)=3*0.333・・・=0.999・・・=1
 は、Z[10^-1]の中では実現できないが、任意の精度の近似が可能
 この結果は、他の数学の成果と何ら矛盾しない
5.矛盾するような感覚になるのは、おそらくは
 古代の人類が、有理数Qの分数から数学を発展させて来た歴史的なものによるのだろう
以上


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