0.999……等于1吗

2011-12-31 00:00:00李恩
成才之路 2011年34期


  0.999……=1,是数学中一个典型问题,本文介绍了如何避开高等数学的极限、级数观点,给一位刚接触循环小数的小学生讲解这一结果。
  上小学五年级的儿子突然问起一个问题:妈妈,0.999…等于1吗?学过极限、级数的我回答道:当然相等啦。儿子满脸疑惑地说:那不是还差0.000…1吗?我只能简单地说:不能用“有限”观点看待“无限”的问题。这么一个抽象、笼统的答案,小学生是无法理解的。“那么,0.333…+0.666…=1这也对啦?”这倒是给了我一个启发:1÷3=0.333…=1/3,2÷3=0.666…=2/3,0.999……=0.333…+0.666…=1/3+2/3=1。儿子的回答却是:“这么看好像对,可0.999…=1还是觉得不对。”就在我觉得解答还算成功时,问题又来了。“你看比较大小时,是先比首位,0.999…的首位是0比1小,所以还是0.999…小于1。”从教近20年的数学老师,不能给上小学五年级的儿子一个满意的答复,看来我必须认真备一节小学数学课。
  我们知道,有理数集包括有限小数和无限循环小数,而分数是有理数的另一种表现形式。即分数都能化成有限小数或无限循环小数;反过来,任何一个有限小数也能化成分数,当然任何一个无限循环小数,也一定会转化成一个分数。如何把一个无限循环小数化成分数呢?根据无限循环小数分为纯循环小数和混循环小数,可分为:纯循环小数化成分数、混循环小数化成分数。
  类型一:纯循环小数化成分数
  例1:把0.3和0.23化成分数。解1:0.333…×10=3.33…,0.333…×10-0.333…=3.333…-0.333…=3,(10-1)×0.333…=3,9×0.333…=3,0.3=3/9=1/3. 解2:0.23=23/99(过程略)。由此可见, 纯循环小数化成分数,它的小数部分可以写成这样的分数:纯循环小数的循环节最少位数是几,分母就是由几个9组成的数,分子是纯循环小数中一个循环节组成的数。当然,0.9=9/9=1.
  类型二:混循环小数化成分数
  例2:把0.35、0.4734、0.12435化成分数。解1:0.3555…×10=3.555…,0.3555…×100=35.55,0.3555…×100-0.3555…×10=35.55…-3.555…=35-3=32,(100-10)×0.3555…=32,90×0.3555…=32,0.35=32/90=16/45. 解2:0.4734=4687/9900(过程略)。解3:0.12435=4141/33300(过程略)。由此可见,混循环小数,它的小数部分可以写成这样的分数:这个分数的分子是不循环部分与第一个循环节连成的数字组成的数,减去不循环部分数字组成的数之差;分母的头几位数字是9,末几位数字是0,9的个数跟循环节的数位相同,0的个数跟不循环部分的数位相同。
  当然,儿子提出的“0.999……等于1吗”得到了圆满的答复。至于他提出的比较大小问题,我的答案是:数学中的很多形式是可以变形的,不能简单地只看外在形式,要看到它的本质。例如:4/2,它只是分数形式,并不是分数。儿子开心地说:原来循环小数可以变形啊,我会破解数学里的小魔术了。
  (延边大学师范分院)