Osztás nullával

A matematikában egy szám nem osztható nullával. Figyeljük meg:

1. A ∗ B = C {\displaystyle A*B=C} {\displaystyle A*B=C}

Ha B = 0, akkor C = 0. Ez igaz. De:

2. A = C / B {\displaystyle A=C/B} {\displaystyle A=C/B}

(ahol B=0, tehát csak osztottunk nullával)

Ami ugyanaz, mint:

3. A = 0 / 0 {\displaystyle A=0/0} {\displaystyle A=0/0}

A probléma az, hogy A {\displaystyle A}{\displaystyle A} bármilyen szám lehet. Ez működne, ha A {\displaystyle A}{\displaystyle A} 1 lenne, vagy ha 1,000,000,000,000. A 0/0-t emiatt "határozatlan alakúnak" mondjuk, mert nincs egyetlen értéke sem. Az A/0 alakú számokat viszont, ahol A {\displaystyle A}{\displaystyle A} nem 0, "meghatározatlannak" vagy "meghatározatlan" számnak nevezzük. Ennek az az oka, hogy bármilyen kísérlet a meghatározásukra a végtelen értéket eredményezi, ami maga is meghatározatlan. Általában, ha két szám egyenlő, akkor azok egymással egyenlők. Ez nem igaz, ha az a dolog, amivel mindkettő egyenlő, 0/0. Ez azt jelenti, hogy a matematika szokásos szabályai nem működnek, amikor a számot nullával osztjuk.

Hibás bizonyítások nullával való osztás alapján

A nullával való osztás egy speciális esetét algebrai érvvel lehet álcázni. Ez olyan érvénytelen bizonyításokhoz vezethet, mint például az 1=2, mint az alábbiakban:

A következő feltételezésekkel:

0 × 1 = 0 0 × 2 = 0. {\displaystyle {\begin{aligned}0\times 1&=0\\\\0\times 2&=0.\end{aligned}}}} {\displaystyle {\begin{aligned}0\times 1&=0\\0\times 2&=0.\end{aligned}}}

A következőknek igaznak kell lenniük:

0 × 1 = 0 × 2. {\displaystyle 0\times 1=0\times 2.\,} {\displaystyle 0\times 1=0\times 2.\,}

Ha nullával osztjuk, akkor megkapjuk:

0 0 × 1 = 0 0 × 2. {\displaystyle \textstyle {\frac {0}{0}}}\times 1={\frac {0}{0}{0}}\times 2.} {\displaystyle \textstyle {\frac {0}{0}}\times 1={\frac {0}{0}}\times 2.}

Egyszerűsítés:

1 = 2. {\displaystyle 1=2.\,} {\displaystyle 1=2.\,}

A tévedés az a feltételezés, hogy a 0-val való osztás egy törvényes művelet, ahol 0/0 = 1.

A legtöbb ember valószínűleg felismerné, hogy a fenti "bizonyíték" helytelen, de ugyanezt az érvet úgy is be lehet mutatni, hogy nehezebb legyen észrevenni a hibát. Ha például az 1-et x-ként írjuk, akkor a 0-t el lehet rejteni az x-x mögé, a 2-t pedig az x+x mögé. A fent említett bizonyítás ekkor a következőképpen jeleníthető meg:

( x - x ) x = 0 ( x - x ) ( x + x ) = 0 {\displaystyle {\begin{aligned}(x-x)x=0\\\(x-x)(x+x)=0\end{aligned}}}} {\displaystyle {\begin{aligned}(x-x)x=0\\(x-x)(x+x)=0\end{aligned}}}

ezért:

( x - x ) x = ( x - x ) ( x + x ) . {\displaystyle (x-x)x=(x-x)(x+x).\,} {\displaystyle (x-x)x=(x-x)(x+x).\,}

Ha elosztjuk x - x-szel, megkapjuk:

x = x + x {\displaystyle x=x+x\,} {\displaystyle x=x+x\,}

és osztva x-szel megkapjuk:

1 = 2. {\displaystyle 1=2.\,} {\displaystyle 1=2.\,}

A fenti "bizonyítás" helytelen, mert akkor oszt nulla, amikor x-x-szel oszt, mert minden szám mínusz önmaga nulla.

Calculus

A számtanban a fenti "határozatlan formák" is a határértékek kiértékelése során történő közvetlen helyettesítés eredményeként jönnek létre.

Osztás nullával a számítógépekben

Ha egy számítógépes program megpróbál egy egész számot nullával osztani, az operációs rendszer általában észleli ezt, és leállítja a programot. Általában kiír egy "hibaüzenetet", vagy tanácsot ad a programozónak a program javítására[]. A nullával való osztás gyakori hiba a számítógépes programozásban. A lebegőpontos számok (tizedesjegyek) nullával való osztása általában vagy a végtelent, vagy egy speciális NaN (not a number) értéket eredményez, attól függően, hogy mit osztunk nullával.

Osztás nullával a geometriában

A geometriában 1 0 = ∞ . {\displaystyle \textstyle {\frac {1}{0}}=\infty . } {\displaystyle \textstyle {\frac {1}{0}}=\infty .}Ez a végtelen (projektív végtelen) nem pozitív vagy negatív szám, ugyanúgy, ahogy a nulla sem pozitív vagy negatív szám.

Kérdések és válaszok

K: Mi az eredménye egy szám nullával való osztásának?


V: Egy szám nullával való osztása "meghatározatlan" vagy "határozatlan alakot" eredményez, ami azt jelenti, hogy nincs egyetlen értéke sem.

K: Mit jelent a 0/0?


V: A 0/0-ról azt mondjuk, hogy "határozatlan alakú", mert nincs egyetlen értéke sem.

K: Mi történik, ha két szám egyenlő ugyanannak a dolognak, de ez a dolog 0/0?


V: A matematika szokásos szabályai nem működnek, ha a számot nullával osztjuk, így a két szám nem lenne egyenlő egymással.

K: Igaz-e, hogy bármilyen kísérlet egy A/0 alakú szám meghatározására a végtelen értékét fogja eredményezni?


V: Igen, minden kísérlet az A/0 alakú szám meghatározására (ahol A nem 0) a végtelen értékét fogja eredményezni, ami önmagában nem definiált.

K: Hogyan határozhatjuk meg, hogy két szám egyenlő-e egymással?


V: Azt, hogy két szám egyenlő-e egymással, úgy tudjuk megállapítani, hogy megnézzük, hogy mindkettő ugyanazzal a dologgal egyenlő. Általában ez működik, azonban ez nem alkalmazható, ha mindkét szám egyenlő 0/0-val.

K: Van kivétel arra az esetre, amikor nem oszthatunk el egy számot nullával? V: Igen, a matematikában nem lehet egy számot nullával osztani.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3