以下是戴德金分割法证明:
0.999…的戴德金分割
A={x∈Q|x<0.999…},
B={x∈Q|x≥0.999…}。
显然A∩B=∅,A∪B=Q。
1的戴德金分割
M={x∈Q|x<1},
N={x∈Q|x≥1}。
显然M∩N=∅,M∪N=Q。
证明两种分割相等
要想证明分割一样,就要证明集合A=M。
(1)证A⊂M;
设a∈A,∴a<0.999…,
∴a<1,∴a∈M。
(2)证M⊂A;
设m∈M,∴m<1。
因为m是有理数,∴m=p/q<1,
∴p<q, 1-m=1-p/q=(q-p)/q,
∵p<q,∴q-p≥1,
∴(q-p)/q≥1/q。
总是存在正整数n,使得
10n>q,
∴1/ 10n <1/q,
∴1-m>1/ 10n,
∴m<1- 1/ 10n=0.99…9(n个9),
∵0.99…9(n个9)<0.999…,
∴m<0.999…,
∴m∈A。
因此我们得到A=M。这就说明两个分割是一样的。故0.9的循环等于1。
0.999…的戴德金分割
A={x∈Q|x<0.999…},
B={x∈Q|x≥0.999…}。
显然A∩B=∅,A∪B=Q。
1的戴德金分割
M={x∈Q|x<1},
N={x∈Q|x≥1}。
显然M∩N=∅,M∪N=Q。
证明两种分割相等
要想证明分割一样,就要证明集合A=M。
(1)证A⊂M;
设a∈A,∴a<0.999…,
∴a<1,∴a∈M。
(2)证M⊂A;
设m∈M,∴m<1。
因为m是有理数,∴m=p/q<1,
∴p<q, 1-m=1-p/q=(q-p)/q,
∵p<q,∴q-p≥1,
∴(q-p)/q≥1/q。
总是存在正整数n,使得
10n>q,
∴1/ 10n <1/q,
∴1-m>1/ 10n,
∴m<1- 1/ 10n=0.99…9(n个9),
∵0.99…9(n个9)<0.999…,
∴m<0.999…,
∴m∈A。
因此我们得到A=M。这就说明两个分割是一样的。故0.9的循环等于1。