奇妙的数字序列
也许你看过这样的:
但你不一定看过这样的:
这个系列会怎样继续?243这个数学有什么特别呢?(你可以把它因式分解看看)是什么原因造成这样
的序列的?在其它的基底下有和这个相似的数吗?1/243=0.00411522633744855967078189300411...这样循环下去。
有理数是形如(其中p,q为整数,q不等于0)的数,它们都可以表示成无限循环小数。
比如:
为什么会这样呢?
想想我们做竖式除法的过程,在这过程上每次必有一个非零的余数,否则这进位小数是有限的,可以
表示成无限0循环。并且这所有的余数将是1和q-1之间的整数,所以最多最多只能有q-1个不同的余数
值,这意味着,最多除q次,某个余数k将第二次出现。但由此随后而来的所有余数,将按照余数k第一
次出现后它们出现的同样次序重复。
那怎样确定无限循环小数所对应的分数形式呢?
一般的我们是把那个小数表示成某个常数和无穷等比级数的和:
比如:![$x=0.312121212...$ $x=0.312121212...$](/user_files/Module77/epics/194a3cb2ed1300e00e4abd8d41e2a4fd3fac702e.png)
![$x=0.312121212...$ $x=0.312121212...$](/user_files/Module77/epics/194a3cb2ed1300e00e4abd8d41e2a4fd3fac702e.png)
我们有![$x=\frac{3}{10}+10^{-3}*12(1+10^{-2}+10^{-4}+...)$ $x=\frac{3}{10}+10^{-3}*12(1+10^{-2}+10^{-4}+...)$](/user_files/Module77/epics/6d44c7f09b08800b25306917bf3451c0e4126860.png)
![$x=\frac{3}{10}+10^{-3}*12(1+10^{-2}+10^{-4}+...)$ $x=\frac{3}{10}+10^{-3}*12(1+10^{-2}+10^{-4}+...)$](/user_files/Module77/epics/6d44c7f09b08800b25306917bf3451c0e4126860.png)
![$=\frac{3}{10}+10^{-3}*12*\frac{1}{1-\frac{1}{10^2}}$ $=\frac{3}{10}+10^{-3}*12*\frac{1}{1-\frac{1}{10^2}}$](/user_files/Module77/epics/9bb60ef8082485ff09371ed890b4fed307326e69.png)
![$=\frac{103}{330}$ $=\frac{103}{330}$](/user_files/Module77/epics/524e2e82dd7fddc85cd28e5d6fcb65225b793be1.png)
另外一种方法是这样的:![$x=0.312121212...$ $x=0.312121212...$](/user_files/Module77/epics/194a3cb2ed1300e00e4abd8d41e2a4fd3fac702e.png)
![$x=0.312121212...$ $x=0.312121212...$](/user_files/Module77/epics/194a3cb2ed1300e00e4abd8d41e2a4fd3fac702e.png)
![$100x=31.2121212... $100x=31.2121212...](/user_files/Module77/epics/658dd2107c549399c9eb342d64c9b8d0a5e2e99d.png)
![$=31-0.1+0.312121212... $=31-0.1+0.312121212...](/user_files/Module77/epics/c36ae1326c073f8c68029768070dab8067ea0492.png)
![$=30.9+x $=30.9+x](/user_files/Module77/epics/1beff46995dd9a15fd66d3fb6007408ec8162540.png)
从而 ![$x=\frac{30.9}{99} $x=\frac{30.9}{99}](/user_files/Module77/epics/faca05a27d88f5b45ea85817852d8462b3ea9229.png)
![$x=\frac{30.9}{99} $x=\frac{30.9}{99}](/user_files/Module77/epics/faca05a27d88f5b45ea85817852d8462b3ea9229.png)
![$=\frac{103}{330}$ $=\frac{103}{330}$](/user_files/Module77/epics/524e2e82dd7fddc85cd28e5d6fcb65225b793be1.png)
用上面的任一种方法都容易证明:![1=0.99999999999... 1=0.99999999999...](/user_files/Module77/epics/8d8a0749a4eb9a2f139bad7583f6065065d747d7.png)
![1=0.99999999999... 1=0.99999999999...](/user_files/Module77/epics/8d8a0749a4eb9a2f139bad7583f6065065d747d7.png)
这样: ![$\frac{1}{2}=0.4999999999...$ $\frac{1}{2}=0.4999999999...$](/user_files/Module77/epics/c0f89f38bf15c67aa9f5f155c7e55d8e265260d4.png)
![$\frac{1}{2}=0.4999999999...$ $\frac{1}{2}=0.4999999999...$](/user_files/Module77/epics/c0f89f38bf15c67aa9f5f155c7e55d8e265260d4.png)
最后我们发现数142857有如下性质:用数2,3,4,5,6中的任一个去乘它,所得的积只是它的数码的重新排列。
你可以试着用的十进位小数展开式来解释。
参考:《什么是数学》