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你早就摸到门把手了,但门还没开。那是无限循环小数,就是那种一辈子转不出个头、在数轴上一直蹦跶的傻大个。 你去超市拿饼干,店员问你价,你脑子里蹦出的不是整数,也不是有限小数,而是 $frac{1}{3}$ 这种鬼东西。把它写成小数,就是 $0.333333333333333333333333333333333333333333333333333...$往后无限扯。
这玩意儿在数学圈子里叫无限循环小数,也就是咱们常说的循环小数。它最明显的特征就是那个"......",后面一辈子跟着一串没完没了的数字,像是哪位在纸上涂 graffiti 一样,一辈子画不完。 别当作它和无限不循环小数混为一谈,那是两个世界的人。
比如 $pi$,那是圆周率,它是无穷不循环的,那是个稠密的疯子,你知道它在哪一辈子不会出来。但像 $frac{1}{6}$ 要么 $frac{2}{7}$ 这种,就是乖乖听话的循环小数。$1 div 6$ 算出来的结局,你千万别去管它后面那长长的尾巴,它只是 $0.16666666666666666666666666666666666666666666666...$ 这样蹦跶。我们能够把它凑成分数,$0.overline{16}$,那个倒线上的"16",就是它锁住无限循环的关键密码。 实际上啊,人类对数字的直觉,往往和这本数学书里的定义有点出入。小时候我们听老师说 $0.333...$ 代表一倍的三分之一,认定它像是一个会呼吸的符号。但后来在 Computerscience 课里,大家又把它定义为实数系统里那个一辈子无法终止的序列。
这就挺有意思了,一个符号,待会儿代表整数,待会儿代表无限,待会儿又像是有尽的尾巴。它像极了咱们生活中那些让人哭笑不得的瞬间:比如你看到一个人站在电梯里,反正已经下去了,但电梯门一开,他还没走,还在里面晃悠。
要么比如你刚刷完牙,蹲在马桶圈里刷包,转头看到隔壁老王正在马桶里泡面,结局他刚把筷子插进去,还没来得及动,你他就已经冲出去了。
这感觉,不就是个卡住又持续走的循环小数吗? 再来看看数据。在某个百度的统计里,有 68% 的人认定数学是圆的。
为啥?出于 $pi$ 就是如此个东西,它一辈子在转,永不落地,也从不启动。但要是你遇到的是像 $frac{1}{3}$ 这种,它就是个低级的复读机,只是复读机里的剧本忒烂了,台词一辈子循环往复,没有新的惊喜,只有单调的重复,就连有点让人想翻个底朝天去算一算它是不是确实在循环。 有时候,数学这东西就让人摸不着头脑。
比如 $400 div 3$,结局是 $133.333...$,这个如何才算对?是 $133.3333333333333333333...$ 吧?还是 $133.3333333333333333333333333333333333333333333333333333...$?
难道它后面无限个 3 才是对的?这就像你在数钱,数到一块零钱,你心里想的是“一块”,但手心里是十块、五十块、一百块,如何数都数不清,直到数得比手还大。 实际上,这些循环小数和咱们进食喝水、呼吸空气没啥关系。它们只是数字家族里调皮的一员。就像你每天出门上班,路过一家卖饼干的店,那老板拿着一盘 0.333 的饼,你一眼就看穿了它的本质。它不是一盘有保质期的饼干,它是一盘一辈子吃不穷的饼。它无限循环,出于它一辈子在循环;它数学上完美,出于它在定义上闭环;但它让人厌恶,就像那个在电梯里不动的人,要么马桶里泡面的早班大爷,一辈子在那里,一辈子在变,让人抓不住去抓。 说白了,无限循环小数就是个一辈子悬在半空、一辈子跳不出脚的鬼影子。它在数轴上打转,从 0 启动,一直滚到无穷大,却如何也停不下来。它证明白数学里有一种东西,我们一辈子算不尽,画不完,想不透,就像那盘一辈子卖不空的饼,要么那个一辈子在电梯里晃悠的人,无限循环,直至一辈子。
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