謝曲波
瑞瑞把數(shù)學(xué)期中考試的試卷往書桌上一甩,氣哼哼地說:“明明就不相等嘛!”在書桌旁看書的爸爸被嚇了一跳,心想:這又是誰招惹他了?爸爸合上書,拿過桌上的數(shù)學(xué)試卷仔細(xì)看了一遍。瑞瑞考得不錯(cuò)啊,99分,只有一道比較大小的題扣了1分。難道瑞瑞生氣的根源就在這里?爸爸來到瑞瑞的身旁坐下,微笑著詢問:“怎么了?是哪里想不通???”
瑞瑞顯然余怒未消,指著試卷上的紅叉說:“0.9和1比較,肯定是1大啊。雖然0.9無限接近于1,但總比1小一點(diǎn)點(diǎn)吧!可我們的老師非說它們是相等的!”
0.9999……=1?
“我覺得你的想法好像有道理啊,那老師是怎么解釋的呢?”爸爸先安撫了一下瑞瑞的情緒,讓他把想說的話全部說出來。
瑞瑞想了想,拿出紙和筆寫了起來。不一會(huì)兒,紙上便出現(xiàn)了兩種證明方法。
瑞瑞解釋完這兩種方法后,爸爸繼續(xù)追問:“你覺得老師給出的這兩種證明方法有什么問題嗎?”
“問題我倒是看不出來,可我心里就是覺得0.9只是無限接近于1,總差那么一點(diǎn)點(diǎn)?!闭f完,瑞瑞把大拇指和食指捏在一起。
爸爸知道,上面的證明方法是有問題的。為什么有問題呢?這是因?yàn)?.9=0.999……是一個(gè)無限循環(huán)小數(shù)。在數(shù)學(xué)中,無限循環(huán)小數(shù)是不能進(jìn)行加減乘除運(yùn)算的。不過上邊的結(jié)論是正確的,0.9確實(shí)等于1。但要小學(xué)生理解這個(gè)概念,還真有些難度,瑞瑞的老師這樣證明也算是用心良苦了。對(duì)于這個(gè)結(jié)論,可能要等孩子們長(zhǎng)大了,學(xué)習(xí)了高等數(shù)學(xué)后才能更深刻地理解。
正確的證明方法
有沒有比較直觀的方法能讓瑞瑞更好地理解0.9=1,打消他心中的疑慮呢?爸爸沉思了好一會(huì)兒,才問瑞瑞:“如果兩個(gè)數(shù)不相等,那么它們倆中間是不是一定還存在其他的數(shù)呢?”
瑞瑞想了想,肯定地回答:“是的,比如3和4不相等,那么3和4之間就會(huì)有像3.1、3.055、3.80009等無數(shù)個(gè)數(shù)?!?/p>
“那么,我們反過來想。如果兩個(gè)數(shù)之間不存在其他數(shù)了,是不是就意味著它們其實(shí)是相等的呢?”爸爸繼續(xù)發(fā)問。
瑞瑞思考片刻后,重重地點(diǎn)了點(diǎn)頭。
爸爸不緊不慢地說:“假設(shè)存在一個(gè)數(shù),它比0.9大,但又比1小。那我們想一想,這個(gè)數(shù)長(zhǎng)什么樣?”
“首先,它的整數(shù)部分不可能是1。如果整數(shù)部分是1的話,那它就不可能比1小了?!比鹑疬呄脒呎f,“所以,它的整數(shù)部分只能是0?!?/p>
“很好,繼續(xù)說下去!”爸爸不失時(shí)機(jī)地給予瑞瑞鼓勵(lì)。
“它的整數(shù)部分是0,小數(shù)部分全部是9的話,就和0.9一樣大,不會(huì)比0.9大?!笔艿焦膭?lì)后,瑞瑞的語(yǔ)速變快了,“也就是說不存在這樣的數(shù),對(duì)嗎?”
“是的,0.9和1之間不存在其他數(shù)了,這是不是可以說明它們其實(shí)是相等的呢?”
瑞瑞驚嘆道:“真是太不可思議了!直覺告訴我0.9一定比1小,數(shù)學(xué)卻證明了直覺有時(shí)是不可靠的?!?/p>
看著瑞瑞興奮的表情,爸爸知道他心中的疑慮已消除得差不多了:“沒錯(cuò)。在古希臘,曾有許多先賢智者經(jīng)常討論一些看起來意義不大的問題,如阿基里斯的追烏龜悖論等。因?yàn)樗麄円庾R(shí)到有時(shí)候經(jīng)驗(yàn)并不真實(shí),而推理和證明才更加可靠。有了這樣的思想,我們才能更好地認(rèn)識(shí)這個(gè)世界,更加接近真理!”
有趣的數(shù)學(xué)事實(shí)
不打開繩結(jié)、不割斷繩子,可以把左圖中的兩個(gè)人解開嗎?
只要瑪麗先抓住自己手上的繩子的中間部分,將其穿過杰克右手的繩圈,方向是從手腕到手掌。隨后,瑪麗將繩子回繞過杰克手掌并伸到手外側(cè),就可以解開繩子了。
看,圖中的三角形后來為什么會(huì)空出一格呢?
這是因?yàn)榧t色三角形和藍(lán)色三角形并不相似,所以不能把三角形拼成原樣。我們可以通過計(jì)算面積來驗(yàn)算,假設(shè)正方形格子的邊長(zhǎng)為1 cm,那么上方拼組圖形的面積為5×2÷2+5×3+8×3÷2=5+15+12=32(cm2)。如果上方拼組圖形是一個(gè)三角形,那么面積還可以這樣計(jì)算:13×5÷2=32.5(cm2),由此可以知道上方圖形并不是一個(gè)三角形。因此,將上方的圖形拼板重新排列后,會(huì)空出一格。
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數(shù)學(xué)大王·中高年級(jí)2021年8期