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スレッドNo.2760

進数表示の小数は量子化されている (たとえば、10進小数は量子化されている)

0.9999・・・=1とする。1は有理数なので、0.9999・・・も有理数。
よって、

         9999999999999999999・・・
0.9999・・・=------------------------------------------
        10000000000000000000・・・

また、0.9999・・・=1より、

         9999999999999999999・・・
0.9999・・・=-----------------------------------=1
        10000000000000000000・・・
よって、
9999999999999999999・・・=10000000000000000000・・・


ところで、左辺の各桁の数の和は9の和であるから左辺は9の倍数。
ところが、右辺は10の倍数。
よって矛盾
0.9999・・・=1ではない。
ゆえに、
0.9999・・・≠1

したがって、
1-0.999・・・=β
さて、β>1ー1/n (ただし nは自然数)があるとする。
(すなわち、0.999・・・<1/n)
1ー0.999・・・>1ー1/n=1ー0.9999・・・p
1ー0.999・・・>1ー0.9999・・・p
0.999・・・<0.9999・・・p=1/n
また、pは10進数の定義により、0から9のいずれかでなければならない。
ところが、
0.999・・・はすべて9なので、0.9999・・・pを満たす9よりおおきなpは存在しない。
よって、0.999・・・=0.9999・・・p
したがって、1/nは存在しない。
つまり、0.999・・・と1の間に0.999・・・よりおおきな1/nがあるということはない。つまり、間をつなぐものはないという事で、連続でない(0.9999・・・≠1より明らかである)、それは離れているという事である。(β>0)

これは、どういうことかというと10進小数は量子化されているという事である。

追記:
もちろん、何進数でも、成り立ちます。
たとえば、m+1進数なら、
0.mmmmm・・・≠1

たとえば、8=7+1進数なら、
0.7777・・・≠1

たとえば、5=4+1進数なら、
0.4444・・・≠1

引用して返信編集・削除(編集済: 2025年08月13日 14:46)

m+1進数において、位取り記法では、定義によって、0.mmm・・・・<1 (ただし、位取り記法の各桁の値がmのとき、0.mmm・・・・の次は桁上がりして1であるから)
さて、もし仮に、1と0.mmm・・・・の間に0.mmm・・・pという小数があるとすると、
0.mmm・・・・<0.mmm・・・p<1
ところである桁のpはm+1進数なので定義によって0〜mでなければならない。
しかし、0.mmm・・・・はすべての桁がmなので、ある桁のpはm+1でなければならないが、それはm+1進数の定義によって不可能である。
したがって、0.mmm・・・pは存在しない。
また、0.mmm・・・・<1より、1ー0.mmm・・・・=β>0
ゆえに、m+1進数において、小数は量子化されている。

引用して返信編集・削除(編集済: 2025年08月15日 11:22)

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