5除以0等于0还是5,18除以5等于

首页 > 教育 > 作者:YD1662023-04-19 06:52:57

Part 1 小学篇

小学算术里,这个问题很简单。

那时我们把除法定义成“把一个东西分成几份”,分成一、二、三、四、五、六、七份都很容易想象,但是你要怎么把 10 个饼干分给 0 个人呢?想象不出来嘛!所以不能除。

敏锐的同学可能会想到,要是 0 个饼干分给 0 个人的话,本来无一物,好像就没关系了。但既然无物也无人,每个人分得多少都是可能的呀,根本无法给出一个单一确定的数值。

这结论没错,但这都是凭直觉而得到的东西。你想象不出来,不一定意味着它没有。远古时代的数学是建立在直觉上的,买菜是够用了,但要进一步发展,就必须要有定义和证明——所以,我们上了中学。

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Part 2 中学篇

现在我们开始接触最最基本的代数学——也就是解方程。我们发现,除法和乘法互为逆运算。

所以问

1 ÷ 0 = ?

就等于是解方程

0 × x = 1

好了,按照定义,0 乘以任何数都是 0,不可能等于 1,所以满足 x 的数字不存在,所以不能除。

同样,如果问

0 ÷ 0 = ?

就等于是解方程

0 × x = 0

同理,任何数字都可以满足 x,所以也不能除——无法确定一个单一的答案。

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Part 3 高中篇

等到接触了基本的形式逻辑,我们又会发现另一种证明方式:反证法。

一堆真的表述,不能推出一个假的表述,所以如果我们用“能够正常地除以零”加上别的一堆真表述,最后推出假的来,那只能说明“除以零”这件事情不成立了。

所以,已知

0 × 1 = 0

0 × 2 = 0

推出

0 × 1 = 0 × 2

两边同时除以零,得到:

( 0 ÷ 0 ) × 1 = ( 0 ÷ 0 ) × 2

化简得到 1 = 2

这显然是错的啦!!!

那么,问题解决了吧!其实还没有。想想另一个问题:-1 的平方根是多少?

你可能会说,-1 不能开平方根,因为所有数的平方都是非负的。但是这说的是实数,我要是增加一个定义呢?定义 i ^ 2 = -1,这就创造出了虚数,于是 -1 也能开平方根了。

那么,为何不能定义一个“新”的数,让 1 ÷ 0 也等于它,并为这个数设立一套运算法则呢?这就得去大学里回答了。

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Part 4 大一篇

刚学微积分课程就会立刻接触到 ∞ 这个符号。

咦,这不就是“无限”嘛!我们都学了极限的概念了,那么我令 b 趋向于 0,然后把 a ÷ b 的极限定义为无穷,不行吗?

这就立刻遇到一个问题,它的左极限和右极限不一样啊。b 是从负的那头靠近 0,还是正的那头?这一个是越来越负,一个是越来越正,碰不到一起去。这样的极限是没法定义的。

因此,微积分课程里会反复说,虽然用到了 ∞ 这个符号,但是这只是代表一个趋势,绝对不是一个真正的数,不可参与运算。

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