無限迴圈小數四則運算 無限迴圈小數不能進行四則運算

2021-10-13 06:41:54 字數 1110 閱讀 8395

【摘 要】無限迴圈小數進行四則運算時會發生錯誤,本文給出了詳細證明。

四則運算是指加法、減法、乘法和除法四種運算,是小學數學的重要內容。

在現代數學中,無限迴圈小數被列入有理數。如 0.111…、0.333…、0.999… 等都是有理數。

有理數的四則運算是小學生必須掌握的基本技能。

現在有乙個問題:0.111…×10 = ?

全世界的小學生都會毫不猶豫地給出答案:1.111…。

然而,這個結果是錯誤的。

這是怎麼回事呢?

原來,無限迴圈小數是一種特殊的數,它的運算涉及無窮大(∞)。在涉及無窮的時候,四則運算就失效了。

下面用乙個例項,證明無限迴圈小數不滿足四則運算規則。

設 n 是無限迴圈小數 0.111… 中「1」的個數,很容易寫出下列恒等式:

當 n = 1 時,10 × 0.1 = 1 + 0.1 ﹣ 0.1

當 n = 2 時,10 × 0.11 = 1 + 0.11 ﹣ 0.01

當 n = 3 時,10 × 0.111 = 1 + 0.111 ﹣ 0.001

當 n = 4 時,10 × 0.1111 = 1 + 0.1111 ﹣ 0.0001

當 n = 5 時,10 × 0.11111 = 1 + 0.11111 ﹣ 0.00001

當 n = ∞ 時,10 × 0.111… = 1 + 0.111… ﹣

由於,所以

10 × 0.111… ≠ 1 + 0.111…

10 × 0.111… ≠ 1.111…

同樣的道理,還可以得到

10 × 0.333… ≠ 3.333…

10 × 0.999… ≠ 9.999…

10 × 2.777… ≠ 27.777…

以上各式說明,無限迴圈小數不滿足簡單的乘法規則。無限迴圈小數乘以 10 時,把小數點向後移一位將得到錯誤的答案。

這麼簡單的算術問題,竟然有錯,你敢相信嗎?

乘法的本質是加法,減法是加法的逆運算,除法是乘法的逆運算,四者相互關聯。無限迴圈小數不滿足乘法法則,相當於不滿足四則運算規則。

這個問題意義重大,涉及小學數學基礎知識,不僅與全世界十幾億小學生密切有關,也與我們每個人有關。

數學家們如何面對?讓我們拭目以待。

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