0^0は1か0か。at MATH
0^0は1か0か。 - 暇つぶし2ch2:132人目の素数さん
21/11/07 22:06:06.67 BrxBUhc9.net
定義により1

3:132人目の素数さん
21/11/07 23:19:40.09 EsJSVVYe.net
x>=0, x = 0^0
log x = log(0^0)
log x = 0 * log 0
log x = 0
x = 1

4:132人目の素数さん
21/11/07 23:43:55.17 B1OJaWic.net
>>3
0 * log 0は不定形ですよ。

5:132人目の素数さん
21/11/08 03:40:34.13 mwhsBxRY.net
f(x)=0^x とする
x≠0 では f(x)=0 でよい?

6:132人目の素数さん
21/11/08 08:50:30.42 dLcZ5AqR.net
昔は存在が確認されてなく
ゼロ除算以前は0
プログラミング内では1
未来は未定
自分は0推奨派です

7:132人目の素数さん
21/11/08 09:00:40.99 4+jZoXkF.net
1か未定義のどちらかだが、1とした方がなにかと都合がいい
0というのは意味が分からない

8:132人目の素数さん
21/11/08 09:33:03.80 KVz4eiMC.net
また糞スレか

9:132人目の素数さん
21/11/08 11:28:56.99 DMgNGmTc.net
0の0乗の一つの定義は
空集合から空集合への写像全体の集合の濃度

10:132人目の素数さん
21/11/08 17:38:33.75 NVFWu5ov.net
>>5
x=-1のとき
0^(-1)=1/(0^1)=1/0より不定形

11:132人目の素数さん
21/11/08 17:41:17.24 NVFWu5ov.net
>>7
0^xグラフのx→+0における極限が0だから0という意見がある
実際のところ、適当なグラフを用意すればどんな正の実数にも収束させられるので正当性はない

12:132人目の素数さん
21/11/08 18:13:49.66 TkVkoS5+.net
0はさすがに草

13:132人目の素数さん
21/11/08 18:17:37.95 4z2ns0gS.net
>>4
0に何をかけても0じゃないの?

14:132人目の素数さん
21/11/08 18:18:12.14 TkVkoS5+.net
とりあえず1であることの解説
URLリンク(abel.a.la9.jp)

15:132人目の素数さん
21/11/08 19:28:33.59 NVFWu5ov.net
>>13
log0は発散するのでムリ
それがありなら例えば
1=0×1/0=0
みたいな計算もできてしまう

16:132人目の素数さん
21/11/08 19:44:27.31 4z2ns0gS.net
>>15
log0が定義されてないから巻き添えを食らうわけか

17:132人目の素数さん
21/11/08 19:48:17.78 4z2ns0gS.net
だったら0^0も未定義になるんじゃないのか
log x = 0 * log 0

18:132人目の素数さん
21/11/08 19:57:32.71 UViyIIen.net
0^0は1
単にそこで不連続ってだけ

19:132人目の素数さん
21/11/08 21:02:00.81 4z2ns0gS.net
0^0=1なら
log 0^0 = 0*log 0 = log 1 = 0
ってならんの?

20:132人目の素数さん
21/11/09 00:28:05.03 p+4/ebNG.net
i

21:132人目の素数さん
21/11/09 09:52:31.04 i0Yw3GZU.net
lim[x→0]x^x と
lim[x→0]log(x)^x と
lim[x→0]x^log(x) って
全部同じかな

22:132人目の素数さん
21/11/09 11:38:57.93 fzgI02jS.net
9と14はスルーされる運命だね
いかに正しくても
ネタにはならないから

23:132人目の素数さん
21/11/09 12:06:06.91 BM5VgNhF.net
いや、0は実数の0だし

24:132人目の素数さん
21/11/09 13:02:18.52 HTfBiTlp.net
i^iの解が複数存在するように0^0の解も複数存在するという考えではダメか

25:132人目の素数さん
21/11/09 17:32:38.86 UmPKS1MH.net
>>14から引用
集合論と整合性を持たせるならば、
0^0=1と定義するしかありません。
 実際、高校数学Aの教科書の2項定理の項目では、
「ただし、 a^0=1, b^0=1 とする。」(a=0 や b=0 も除外していない!)
と述べていますが、これは集合論と整合する定義となっています。
このような、論理的に考えれば自明な事実「0^0=1」にもかかわらず
(*) 「0^0 は定義できないまたは定義により異なる値になる」
という誤った認識をしている数学者が多いので同業者として恥ずかしい。
 一番多い屁理屈は、
「0^0 のタイプの極限値は不定形だから」
という理由を述べて、自滅する解析学の専門家(紛い)が大変に多い。
 x→a のとき、f(x)→b という場合、
f(a) と b は無関係であるのは極限値の常識と思いますが、
先に 0^0 の値は決まっているということを知らないので、
「正の実数の有理数乗を連続関数となるように拡張」(高校数学で)
したのと同様に 0^0 の値も連続になるように決めるつもりなのでしょう。
残念ながら、上記の理由は単に
「0 まで連続に拡張はできない」ことの理由に過ぎないのです。
 他に見られる屁理屈としては
 「0^0 の値が決まれば、・・・・、0 の逆数が存在することになる:矛盾」
という論法が見受けられますが、
「帰納的定義の誤用」(自滅)
にすぎません。

26:132人目の素数さん
21/11/09 17:38:36.36 BM5VgNhF.net
だからその0は整数の0で実数の0じゃないっしょ

27:132人目の素数さん
21/11/09 20:12:20.01 aNhAKFe1.net
スルーされたからって何回も言わなくていいよ

28:132人目の素数さん
21/11/09 21:56:38.67 7HQ99MQj.net
>>26
整数の0と実数の0はどっちが大きい?
それとも比較不可能?

29:132人目の素数さん
21/11/09 22:08:11.22 BM5VgNhF.net
>>28
0が整数か実数かで答えが変わるんだと思う

30:132人目の素数さん
21/11/09 22:15:00.40 BM5VgNhF.net
可算無限と不可算無限があるように
可算ゼロと不可算ゼロがあるんじゃないかな

31:132人目の素数さん
21/11/09 22:18:10.56 BM5VgNhF.net
おっと
不可算じゃなくて非可算か

32:132人目の素数さん
21/11/10 13:59:07.32 7behBvEm.net
ノイマン流に自然数作って直積と商で整数・有理数に拡張してデデキント切断で実数にするという過程で自然数の0,1は整数・有理数・実数の0,1としてちゃんと埋め込まれてるから0,1が自然数か整数・有理数・整数かは関係ないと思う

33:132人目の素数さん
21/11/10 16:48:48.38 7behBvEm.net
結局べき乗をどう定義するか?の問題だよね

34:132人目の素数さん
21/11/11 08:54:42.12 edr/KrQ2.net
そもそも0と1をどう定義するか

35:BLACKX
21/11/11 09:28:02.05 HqUaZU/c.net
0だと思う人は2^0はどう考えるんだか

36:132人目の素数さん
21/11/11 09:41:26.15 1Dz64K/E.net
問題を理解してないやついるよな

37:132人目の素数さん
21/11/11 10:01:55.48 woOMHfZz.net
そもそも演算の順序が

38:132人目の素数さん
21/11/11 11:37:51.29 hUyA2QDk.net
そもそも^をべき乗の記号にする習慣はどこから来てるの?

39:132人目の素数さん
21/11/11 12:00:59.46 rJHbT7FJ.net
LaTeXやプログラミング言語BASICなど

40:132人目の素数さん
21/11/11 12:14:41.10 hUyA2QDk.net
それらの言語はなぜ^を選んだのかが知りたいのですが

41:132人目の素数さん
21/11/11 12:31:28.33 rJHbT7FJ.net
BASIC(Wikipedia)
>1964年、米国ダートマス大学にて、数学者ジョン・ケメニー(1926年-1992年)と
>トーマス・カーツ(1928年 - )により、教育用などを目的としてダートマスBASICが開発された。
なんか数学者が最初に作ったっぽいな
そもそもキーボードで入力できる記号は限られてるんだから、べき乗演算子を実装しようという発想が
まず数学者らしいというか

42:132人目の素数さん
21/11/11 13:44:08.27 1Dz64K/E.net
0⁰じゃ入力できないんだよね

43:132人目の素数さん
21/11/11 16:45:21.40 WKyArt8w.net
0を0回かけると0に決まってる
1を0回かけてもモピロン0だ。
1を1回かければモチロン1だけど、
何にもかけないのだから
1を0回かけてもモピロン0に定義しなさい
つまりxがどんな数でも
xのゼロ乗は、モピロン、ゼロと定義しよう

44:132人目の素数さん
21/11/11 17:31:25.84 rJHbT7FJ.net
nを0を除く実数、mを整数とすると
n^(m+1) = n^m * n
m=0とおくと
n^1 = n^0 * n
よってn^0 = 1

45:132人目の素数さん
21/11/11 17:51:34.04 2bRl2cWN.net
>>44
n=0のときは
>n^1 = n^0 * n
をn^0について解けないよね
もっというとn=0のときn^0は任意の値としてもn^1=n^0*nは成立する

46:132人目の素数さん
21/11/11 18:23:28.39 rJHbT7FJ.net
>>45
何でもいいから敢えて定義するわけか

47:132人目の素数さん
21/11/11 19:34:58.82 2bRl2cWN.net
定義しても良いし定義しなくても良い
定義しない場合は^:N*N\{(0,0)}->Nと考えれば良い

48:132人目の素数さん
21/11/11 19:36:23.65 8XjtTgeP.net
a^a
a^(a^a)
a^(a^(a^a))
a^(a^(a^(a^a)))
a^(a^(a^(a^(a^a))))

の極限を考えます
無限テトレーションというやつですね
たとえばa=1のときの極限は1,a=√2のときは2になります
これは0<a≦e^(1/e)の範囲で収束し、a>e^(1/e)で発散します
aを0に近づけたときの極限は0です(y=x^yのグラフを描くとわかる)
0^0=1と定義するならばこの数列は
1,0,1,0,1,0,1,0,…と振動するので極限が存在しません
一方0^0=0ならば
0,0,0,0,0,0,0,…
0^0=n,(n≠0,n≠1)ならば
n,0,0,0,0,0,0,…
となり、0^0が1以外の値であればきちんと収束することがわかります
無限テトレーションの0の極限について論じるというレアケースであれば0^0を1と定義すると面倒になるということですね

49:132人目の素数さん
21/11/11 22:23:16.97 2bRl2cWN.net
>>48
これは良い例

50:132人目の素数さん
21/11/12 01:05:54.89 MP0qLc6v.net
y=x^yのグラフ

51:132人目の素数さん
21/11/12 01:28:18.30 OQ07sov1.net
>>50
URLリンク(www.wolframalpha.com)

52:132人目の素数さん
21/11/12 01:45:43.90 fn8stVsI.net
>>51
これ0への収束かなり遅いな

53:132人目の素数さん
21/11/12 02:43:28.88 fn8stVsI.net
しかし実際に有限個でやってみると
x^xの極限は1
x^(x^x)の極限は0
x^(x^(x^x))の極限は1
x^(x^(x^(x^x)))の極限は0
なので振動するのは正しいし0^0=1と考えても問題はない
最初から無限個として考えるなら0になるのは確か

54:132人目の素数さん
21/11/12 10:20:30.62 fjZqHTJP.net
振動するとどんな問題があるんだろう?

55:132人目の素数さん
21/11/12 11:32:03.29 1m8m55Ln.net
>>48
y=x^y が x=y=0 (の極限)を期待してるのなら
1=x^y のグラフを描くのもありじゃないですか?

56:132人目の素数さん
21/11/12 12:29:51.44 fjZqHTJP.net
面倒とかじゃなくて明確に矛盾することを示してほしいのな
自分の美学に拘ってるような印象しかない

57:132人目の素数さん
21/11/12 12:57:21.50 F+WaPMAM.net
>>56
任意性あるしこう置くと矛盾というのはないでしょ
ただ各々0^0が1の場合都合が良いとか0の方が良いとか例を挙げてるだけで
少なくとも多分>>48は矛盾を指摘しようとしてるわけではない

58:132人目の素数さん
21/11/12 13:02:29.66 fjZqHTJP.net
>>57
よーするに美学の問題じゃないか
数学は美しいんだとか叫んでそうだな

59:132人目の素数さん
21/11/12 13:09:20.74 ZU2+dHIQ.net
結局のところ原初の定義から考えれば1と定義するのが妥当
計算上も1とすべき場面が圧倒的に多い
実際には不定形で0以上の全ての実数をとる可能性がある(負や複素数になることはたぶんない)
0と考えた方が楽な場面も超レアケースながら存在するが意図的に設定しない限りまず使うことはない
という感じでしょう

60:132人目の素数さん
21/11/12 13:16:46.62 ZU2+dHIQ.net
>>55
それってx=1,y=0のグラフになるのでは

61:132人目の素数さん
21/11/12 13:27:37.21 1m8m55Ln.net
恣意的に 0 に有利になるように選んでる時点で論外

62:132人目の素数さん
21/11/12 13:34:02.29 F+WaPMAM.net
>>58
多分美学じゃなくて未定義だから任意性があるよねという点を強調してるだけだと思う

63:132人目の素数さん
21/11/12 14:36:16.24 F+WaPMAM.net
>>14
形式的にやってるから長ったらしいけど要は空集合⊂空集合だから包含写像があるよねって言うと手早い気がする
もっと言うと空集合=空集合だから恒等写像なわけだけど
まあHom(空集合,空集合)が空じゃないことしか言えないから単元集合までは言えないが

64:132人目の素数さん
21/11/12 17:27:37.54 fn8stVsI.net
>>61
だからその恣意的に0に有利にすることが可能だと言いたいのでは

65:132人目の素数さん
21/11/13 15:39:36.86 mtRXTHpu.net
どうせ不連続点でしょ


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