關(guān)于十進制無窮循壞小數(shù)的分數(shù)形式表示這一內(nèi)容在一般數(shù)學分析著作中很少涉及,有的即使涉及也是錯的(如文獻[1])。鑒于這一內(nèi)容還是重要的,同時其表示法也非輕而易舉獲得,尤其重要的是得到了十進制無窮循環(huán)小數(shù)是有理數(shù)的重要理論根據(jù),故給予介紹。
定理1若正十進制無窮循環(huán)小數(shù)則,其中整數(shù)部分,
證,那么據(jù)條件得,,,
……
這里。
于是由上得……①
上面的n取遍全體自然數(shù)。
設(shè),,,……,,則正項級數(shù)的部分和數(shù)列的通項,那么,于是據(jù)等比數(shù)列前n項和公式及(1)式得
證畢。
推論1若正十進制無窮循環(huán)小數(shù),整數(shù)部分,則m=1時,A可用正分數(shù)(非整數(shù))表示;m>1時,A可用正分數(shù)(非整數(shù))
表示。
證設(shè),
,則
那么m=1時,
m>1時
由于m=1時,為真分數(shù);m>1時,亦為真分數(shù),那么本推論成立。
推論2正十進制無窮循環(huán)小數(shù)為有理數(shù)。
證據(jù)推論1可證。
定理2若負十進制無窮循壞小數(shù)整數(shù)部分-a0為零或負整數(shù),則,
其中,
。
證仿定理1之證法可證。
推論1若負十進制無窮循環(huán)小數(shù),整數(shù)部分-a0為零或負整數(shù),則m=1時,A可用負分數(shù)(非整數(shù))表示;m>1時,A可用負分數(shù)(非整數(shù))
表示。
證仿定理1之推論1可證,易證而略。
推論2負十進制無窮循環(huán)小數(shù)為有理數(shù)。
證據(jù)推論1可證,易證而略。
下面是幾個例題
例1把用分數(shù)表示出來。
解。
例2把-用分數(shù)表示出來。
解。
例3把用分數(shù)表示出來。
解。
例4把用分數(shù)表示出來。
解。
例5把用分數(shù)表示出來。
解
例6把用分數(shù)表示出來。
解
我們還可以得到下面一些結(jié)果:
,,,,等等。
把無窮循環(huán)小數(shù)化為分數(shù)有時是必要的,從這里也就證明了無窮循壞小數(shù)是有理數(shù)。
參考文獻
[1]楊守廉數(shù)學分析上冊中學教師《專業(yè)合格證書》數(shù)學教材北京師范學院出版社1989年12月第1次印刷P127
作者簡介:梁自溫,男,1945年生,湖南洞口縣人,畢業(yè)于原湖南中醫(yī)學院(現(xiàn)更名為湖南中醫(yī)藥大學),本科醫(yī)療專業(yè),工余時間長期學習高等數(shù)學。