av 巨乳 深度长文:数轴上赶紧砍一刀,砍到有理数的概率为0(建议保藏)

发布日期:2024-12-28 07:33    点击次数:100

av 巨乳 深度长文:数轴上赶紧砍一刀,砍到有理数的概率为0(建议保藏)

之前作念了好多期物理基础表面方面的科普,在安然之余看到谈判数学方面的常识,感到很酷好酷好av 巨乳,主要对于有理数,极度数以及无限的办法。

本东说念主在学生期间对数学极度感意思意思,是以如今诚然毕业多年,又抽空专门了解了一些数学方面的常识,今天跟大家统统共享一下。若是有折柳的地方,还望多多赐教。

我会尽量以庸碌的讲话去面目,尽量去掉一些复杂的数学公式推理,毕竟科普的场所是让大家以为下里巴人,而不是向大家传授专科常识,专科的东西我也不太会。然则庸碌不免会不太严谨,但愿大家剖判。

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好了,回到今天我要说的正题:在数轴上赶紧取一个点,有理数的概率为0。

看到这里,详情有东说念主运行不淡定了:你又在这里瞎说呢?数轴上对应的是实数,包含了有理数和极度数,赶紧取的点,有理数的概率若何可能是零呢?

这里强调点,概率为零,并不料味着一定不成取到有理数,概率和履行并不是皆备等价的。你不错庸碌一语气为取到有理数的概率无限小。

为什么会这样?

庸碌一语气即是,诚然实数等于有理数加上极度数,但有理数在实数眼前即是个渣渣,无须管,皆备不错忽略不计,是以效力即是:

实数=极度数!

因此在数轴上赶紧取一丝,这个点是极度数的概率为100%,有理数的概率为0。

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没错,极度数即是这样“霸道”,诚然实数是有理数和极度数之和,但事实上实数和极度数是一样多的,数学家们早就证实了这点,这里就不再证实了,证实经过我也看了,有些繁琐。因为两个围聚,也即是实数围聚和极度数围聚不错逐一双应。

只好两个围聚能逐一双应,这两个围聚一定是异常的。

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“极度数和实数一样多”彰着违犯了咱们的直观:明明实数比极度数多出了个有理数啊,两者若何可能一样多呢?

这就牵连到咱们对无限的一语气了,咱们不成器具体的有限办法去臆测无限的宇宙,不然很可能堕入到我方挖的陷坑内部走不出来。

再举个例子你就剖判了,整数和偶数哪个更多呢?

整数包括奇数和偶数,看起来整数应该比偶数更多,但本色上两者是一样多的,原因很肤浅,两个围聚不错逐一双应,每一个整数都有一个偶数与之对应,整数乘以2即是偶数,两者天然一样多了。

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若是你经受了“整数和偶数一样多”,天然就更容易经受“实数和极度数一样多”!

好了,到这里只是表面上的分析,底下来预防具体分析一下有理数和极度数的性质和关系。

1.有理数和极度数都是广阔的,但极度数比有理数更广阔。

什么是广阔?肤浅一语气即是紧挨着,就像好多东说念主站成一滑,每个东说念主都是紧挨着摆布的东说念主,到底有多紧?极度紧,紧到咱们无法联想,紧到变态的进程。

举个例子,1和2在咱们印象里挨得很近,但1和2中间还有3/2。1和1/2看起来更近吧?但它们之间还有3/4......

如斯类推下去,咱们会发现,岂论两个有理数挨得有多近,当把它们扒开之后就会发现,两者之间还有多半个有理数!

这即是所谓的广阔。

有理数还是这样广阔了,极度数果然比有理数还要广阔,这让咱们更难一语气了。不要烦燥,之后会一丝点分析。

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对于广阔,很有必要强调一丝,所谓的“广阔”并不料味着是一语气的,庸碌一语气即是,尽管有理数极度广阔,但远不成把数轴都填满,数轴上还有更广阔的极度数。

庸碌一语气是这样的,不管两个有理数挨得有多近,总能在两者之间找到其他有理数。

也即是说,有理数所谓的广阔,只是建设在“有理数”这个办法上的,是“有理数的广阔”。但广阔的有理数并不是一语气的,这意味着,不管两个有理数挨得有多近,中间也会有多半个极度数。

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然则极度数的存在并不影响有理数的“广阔性”。打个有些吓东说念主的譬如,有50个东说念主紧挨着站成一滑,详情是广阔的,但每个东说念主中间都存在多半多个“鬼”,但“鬼”的存在并不影响东说念主的广阔性!

2.极度数是无限不轮回演义,其实也不错这样一语气:在极少点后头敷衍乱写,即是极度数。

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咱们都知说念,极度数是无限不轮回演义,不轮回庸碌来讲即是莫得限定,即是敷衍乱写的。既然有无限不轮回,那就有无限轮回,无限轮回极少是有理数,而只好是轮回的极少,就一定能写因素数,因为循设施的出现就意味着尾数的类似,这点其实并不难证实,这里也不再证实了,不太剖判了不错奏凯用无限轮回的分数作念除法竖式,望望尾数和循设施什么本领出现,很容易就剖判了,比如说1/6,你不错试试。

而无限不轮回极少,都不成写因素数。无限不轮回让东说念主嗅觉有点不惬意,简略一个妖孽一样,如斯让东说念主捉摸不定。然则咱们不错尝试用有限极少来一语气极度数。

敷衍举个例子,你不错在键盘上敷衍敲击一个极度数,,这个极度数是真赶紧数,比如说0.6754837263......

这个数即是我闭着眼睛敷衍敲键盘敲出来的,你也不错敷衍敲。

很彰着0.6<0.6754837263......<0.7

把领域连接破坏,即是0.67<0.6754837263......<0.68

连接破坏,即是0.675<0.6754837263......<0.676

如斯类推,不停破坏领域,精准度越来越高,咱们就能徐徐看出来极度数到底是一个什么样的数。

有东说念主可能会质疑:上头阿谁极度数果然存在吗?难说念你赶紧用键盘敲击出一个极少即是极度数吗?

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确乎是这样,而且只好存在有理数,那么势必会存在极度数。

更不可想议的是,之前说了,有理数是广阔的,但广阔并不代表一语气。若是极度数看到有理数如斯广阔,详情会这样想:你们互相之间确乎挨得极度紧,但我如故以为你们家里好空,是以我想进去。

别说,极度数还果然进去了,尽管有理数是广阔的。不但进去了,而且统统的极度数都进去了。

进去之后,咱们就发现,有理数和极度数统统构成了一个新的大家庭,也即是实数,统统的实数与数轴是逐一双应的,这又顿时让咱们以为极度舒心,全然莫得了刚才极度数的“极度”感。

3.数轴上为何险些全是极度数?

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诚然有理数和极度数统统构成了实数,但履行情况是,极度数要比有理数多得多。诚然有理数和极度数都是无限多,但两个无限皆备不是一个等第的,无限亦然有大小的。打个比方,极度数的无限是有限的无限,而极度数的无限是无限的无限。

不错这样庸碌一语气,若是有理数的数目是1,那么极度数的数目即是统统的整数!

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这就来到了题目中的问题,在数轴上敷衍砍一刀,砍到有理数的概率为0!而砍到极度数的概率为100%!

天然,这里还要连接强调,概率为0并不代表不可能事件,概率为100%也不代表势必事件。天然这里的概率只是一个办法,更多的是指数学上的概率分析。对于这点不再过多解释,你只需要选择服气就不错了,抗拒气的送两个字:民科!(简略有点霸道,呵呵)

这里有一个疑问,无限多和无限多到底该若何比拟大小呢?

其实刚才还是对比过了,肤浅说即是应用围聚的办法,两个无限的书籍只好能逐一双应,即是一样大的,反之就不一样大。

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比如偶数和整数两个围聚就能逐一双应,偶数和整数即是一样多的,刚才也证实了。

这种想想最早出自于康拓尔,他还建议了一个“可列”的办法,比如,上头提到的整数,偶数和奇数都是“可列”的,是以它们的数目一样多。

这里强调一下,“可列”这个办法是翻译过来的,也有翻译成“可数”的,两者是一个酷好,不外我嗅觉“可列”更能抒发快活。

整数,偶数和奇数都是“可列”的,那么有理数亦然“可列”的吗?

谜底是详情的,证实方法其实很肤浅,因为有理数其实即是分数,用p/q来示意,这里只需要把p+q按照从小到大循序罗列就不错了,效力即是:

1/1,

1/2, 2/1,

1/3,2/2, 3/1,

1/4, 2/3, 3/2, 4/1,

1/5, 2/4, 3/3, 4/2, 5/1

很彰着,有理数亦然“可列”的。那么问题来了,极度数是“可列”的吗?

谜底是申辩的,极度数并不是“可列”的。为什么?如何证实?有一个绝妙的方法,如故康拓尔建议来的,“对角线证法”,具体经过可能比拟复杂,这里尽量以庸碌的讲话来呈文,应用的是反证法。

假定极度数是“可列”的。

尝试列出0到1之间的统统极度数,天然咱们不可能果然全部列出,只需要闭着眼睛对着10个数字键盘一通盲打就不错了,方法并不紧迫。比如说打出了一下极度数:

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仔细不雅察,咱们会发现一个限定,统统的极度数构成了一个矩形阵列,况兼列数和行数都是一样的,都是n,这意味着上头统统的极度数构成的是正方形阵列。

如斯一来,咱们就不错从极度数的左上角到右下角奏凯划出一个对角线,对角线就会穿过第一个行,也即是第一个极度数的第一列,然后穿过第2行第2列......直到穿过第n行的第n列。便捷起见,咱们把穿过的数字用红色标记出来,这个数字即是:859032......

接下来咱们把上头的数字每一位都加1,其实加几都无所谓,最终取得的论断都是一样的。

加上1之后,会取得数字960143......,把这个数字与上头统统的极度数对比,你会发现这个数与任何一个极度数都不同,这个应该很容易一语气吧?

这证实了什么呢?证实岂论你何等奋力,都不可能把0到1之间的极度数全部列出来,总会有你列不出来的极度数存在,比如上头阿谁数960143......。

也即是说一运行的假定:“极度数是可列的”不确立。是以极度数是“不可列”的。

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其实按照康拓尔的数学表面体系,咱们左证一个围聚是否“可列”,不错这样更庸碌地一语气有理数和极度数:由于有理数是“可列”的,是以有理数的无限是“可数无限”,而极度数是“不可列”的,是以极度数是“不可数无限”。

一个可数,一个不可数,两者别离太大了,皆备不是一个量级的。

也即是说,极度数的“无限”,要比有理数的“无限”更高一级,而这种级别也被康拓尔称之为“势”!

对于“势”这种界说,其实是很复杂的,水也很深,这里就不伸开了,说真话我也莫得了解得更深,智力有限,也不敢连接真切谈判下去,以免路走歪了最终走上民科的说念路。

临了一个问题:如何具体证实极度数比有理数多得多呢?毕竟上头只是呈文了“可列”与“不可列”的区别,并莫得皆备证实。

要想证实极度数比有理数多得多,天然不可能一个一个去数,也数不外来。但咱们不错换一种想维,用“概率”的阵势去证实。

说白了,咱们不错在实数的数轴上纵情取一个数,然后诡计这个数偶合是有理数的概率,若是这个概率是0,那么就足以证实极度数远远多于有理数。

但艰难又来了,诡计某个事件的概率,常常都是以有限的样本为基础的,而此次咱们濒临的是无限多的有理数和极度数,该若何诡计有理数的概率呢?

这本领咱们还要跳出固有的想维,不要忘了,有理数和极度数不单是是某个数字,如故“一条直线”,一条数轴这样的直线就不错抒发出全部实数。

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那么,咱们皆备不错用几何去抒发数学,其实这即是所谓的“测度”。何为“测度”?庸碌一语气即是“长度”,测量的是几何区域的长度。

这里有一个决窍,咱们只需要诡计出有理数在数轴上的点的测度就不错了,也即是有理数在数轴上的点粘结起来的总长度。若是最终的测度,也即是总长度为零,那么在数轴上取得有理数的概率即是0。

若是把数轴上有理数上的点粘结起来呢?不错假定第一个有理数点的长度为x,第二个有理数点的长度为1/2x......第n个有理数点的长度即是x除以2的n次方。

为何一定要这样设定呢?因为好诡计更容易一语气,非要设定成其他的数,也不是不不错,只是会极度复杂,但都不影响最终的效力。

这样设定好之后,应用等比数列乞降公式,咱们很容易诡计出全部有理数点的总长度为2x,证实经过就不需要胪陈了吧?毕竟这只是需要初中数学水平就不错作念到。

这就意味着,全部有理数点的总长度是第一个有理数点长度的两倍。

到这里问题就很肤浅了,只需条目出第一个有理数点的长度就不错了。而一个有理数上的点的大小是些许呢?昭着即是0。于是乎,全部有理数的总长度,也即是测度即是0的两倍,效力如故0。

是以有理数的测度是0,极度数的测度是1,那么在数轴上赶紧砍一刀,砍到有理数的概率即是0。

到这里,详情会有东说念主建议:你这个证实经过即是诡辩,既然点的大小是0,何须如斯费力,不管些许个零,最终相加起来详情如故0啊。而且用这种阵势来证实极度数的长度,效力不亦然0吗?

其实这就波及刚才所说的无限中“势”的办法,测度论还有“可列”与“不可列”的区别。庸碌来讲即是,极度数的“无限”,和有理数的“无限”并不一样。前者不可列,也即是不可数,尔后者是可列的,是可数的。可数在不可数眼前其实与0没啥区别。

你并不成用上头一样的方法诡计出极度数的测度多些许,因为极度数是不可列的,并不存在“第n个极度数”,然则存在“第n个有理数”,因为有理数与整数是一样多的,两者不错逐一双应。

其实还有其他方法不错庸碌一语气为何“在数轴上赶紧取一丝,取到有理数的概率为零”,比如说,数轴的精度是无限的,而有理数其实相等于一个有限精度的点,而极度数相等于无限精度的点。而刚才说了,数轴的精度是无限的,是以在数轴上赶紧取的点,100%会是极度数。

临了说一丝,“在数轴上赶紧取一个点”这种活动其实是没零星想的,因为咱们压根无法界说“在数轴上赶紧取一个点”这种事件,这种事件并不安妥概率论中赶紧事件的测度干系条目。

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诚然无法界说,但这并不妨碍咱们对有理数,极度数之间关系的一语气,还有对无限大小的一语气。对于无限的办法,您有什么看法呢?留言区规划吧!

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