实数包括无理数和有理数,无理数是无限不循环小数,有理数可以分为整数和分数,我们有如下基本事实:
1、有限小数 $x=a_0 \cdot a_1 a_2 \cdots a_k$ (其中 $\left.a_k \neq 0\right)$, 又可表示为$$
\begin{aligned}
x & =a_0 \cdot a_1 a_2 \cdots a_{k-1}\left(a_k-1\right) 99 \cdots \\
& =a_0 \cdot a_1 a_2 \cdots a_{k-1}\left(a_k-1\right) \dot{9} .
\end{aligned}
$$
\begin{aligned}
x & =a_0 \cdot a_1 a_2 \cdots a_{k-1}\left(a_k-1\right) 99 \cdots \\
& =a_0 \cdot a_1 a_2 \cdots a_{k-1}\left(a_k-1\right) \dot{9} .
\end{aligned}
$$
在这个基本事实下,我们会得到:$0.99999\cdots=1$,这个结论在数学中是基本事实。
实际上有理数可以表示为:$$\frac{p}{q}~(p,q为正数,q\ne 0)$$在上述基本事实前提下我们还会得到:
2、$\mathbb{Q}=\left\{x | x=\dfrac{m}{n},m, n \in \mathbb{Z}, n \ne 0\right\}$ 表示有理数集.
$\forall x \in \mathbb{Q}, x$ 可用循环十进制小数表示.
$\forall x \in \mathbb{Q}, x$ 可用循环十进制小数表示.
如 $\dfrac{1}{7}=0.\dot{1}4285\dot{7}$,
一般,若 $x=\dfrac{m}{n}$, 则 $x=a_0 . a_1 a_2 \cdots a_k \dot{a}_{k+1} \cdots \dot{a}_{k+p}$ ,其中 $p<n$.
反之,若 $x=a_0 \cdot a_1 a_2 \cdots a_k \dot{a}{k+1} \cdots \dot{a}_{k+p}$,则 $x=a_0+\sum\limits_{i=1}^k \dfrac{a_i}{10^i}+\dfrac{1}{10^p-1} \sum\limits_{j=1}^p \dfrac{a_{k+j}}{10^{k+j-p}} \in \mathbb{Q}$.
因此,任何一个实数都可以表示成无限小数。
若 $x \in \mathbb{R}{+}$, 则 $x=a_0 \cdot a_1 a_2 \cdots a_n \cdots$;
$x \in \mathbb{R}{-}$, 则 $x=-a_0 \cdot a_1 a_2 \cdots a_n \cdots$.
其中 $a_0 \in \mathbb{N}, a_n \in{0,1, \ldots, 9}, \quad n=1,2, \ldots$
约定 $\quad 0=0.0000 \cdots$.
$x \in \mathbb{R}{-}$, 则 $x=-a_0 \cdot a_1 a_2 \cdots a_n \cdots$.
其中 $a_0 \in \mathbb{N}, a_n \in{0,1, \ldots, 9}, \quad n=1,2, \ldots$
约定 $\quad 0=0.0000 \cdots$.
若实数都用无限小数表示, 则表达式是唯一的.
即:若$ x =a_0 \cdot a_1 a_2 \cdots a_n \cdots, y =b_0 \cdot b_1 b_2 \cdots b_n \cdots$,则 $$x=y \Leftrightarrow a_n=b_n, n=0,1,2, \cdots$$
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THE END
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