0=1

Материал из свободной русской энциклопедии «Традиция»
Перейти к навигации Перейти к поиску

В математике известно много методов доказательства утверждения о равенстве чисел 0 и 1.

Метод степеней единицы[править | править код]

Как известно, 1 a = 1 1^a=1 , таким образом, 1 1 = 1 0 = 1 1^1=1^0=1 . Но, если равны основания степеней и их значения, то равны и показатели, то есть 0 = 1 0=1 , что и требовалось доказать.

Метод умножения[править | править код]

Справедливо равенство 0 0 = 0 1 0\cdot0=0\cdot1 . Поделим это выражение на 0 0 . Получим: 0 0 0 = 0 0 1 \frac{0}{0}\cdot0=\frac{0}{0}\cdot1 , отсюда выходит, что 0 = 1 0=1 .

Упрощённый метод умножения[править | править код]

Дано: 0 0 = 0 1 0\cdot0=0\cdot1 . Так как 0 = 0 0=0 , то 0 = 1 0=1 .

Факториальный метод[править | править код]

Обычно факториалы разных чисел имеют разное значение. Однако 0 ! = 1 0!=1 и 1 ! = 1 1!=1 , то есть 0 ! = 1 ! 0!=1! . Ссылаясь на ранее написанное, можно сказать, что 0 = 1 0=1 .

Метод вынесения множителей[править | править код]

Справедливо равенство 2 2 = 3 3 \frac{2}{2}=\frac{3}{3} . Вынесем общий множитель: 2 1 1 = 3 1 1 2\frac{1}{1}=3\frac{1}{1} . Сократим: 2 = 3 2=3 . Вычтем 2 и получим искомое равенство.

Метод деления[править | править код]

Допустим, что есть некое равенство a b = 0 a-b=0 . А теперь поделим каждую сторону на a b a-b . Получим: a b a b = 0 a b \frac{a-b}{a-b}=\frac{0}{a-b} , или 1 = 0 1=0 .

Метод логарифмирования[править | править код]

Согласно формулам, l o g a a = 1 log_{a}a=1 и l o g a 1 = 0 log_{a}1=0 . Подставим a = 1 a=1 . Получим: из первой формулы l o g 1 1 = 1 log_{1}1=1 , но из второй формулы l o g 1 1 = 0 log_{1}1=0 . Это значит, что 0 = 1 0=1 , что требовалось доказать.

Алгебраический метод[править | править код]

Рассмотрим равенство a = b + c a=b+c . Умножим обе его части на a b a-b . Получим: a 2 a b = a b + a c b 2 b c a^2-ab=ab+ac-b^2-bc , то есть a 2 a b a c = a b b 2 b c a^2-ab-ac=ab-b^2-bc . Разложим на множители, получим a ( a b c ) = b ( a b c ) a(a-b-c)=b(a-b-c) , сокращаем, получаем a = b a=b . То есть, подставив a = 1 a=1 , b = 0 b=0 , получим требуемое равенство. Впрочем, этот метод годится для доказательства равенства всех чисел.

Геометрический метод 1[править | править код]

Файл:Треугольник1.png
Равные треугольники

Рассмотрим два треугольника, представленных на рисунке. Площадь первого треугольника равна 60 клеточкам, а площадь второго треугольника, составленного из тех же фигур, что и первый треугольник, равна 58 клеточкам (две чёрные клетки внутри вырезаны). Получается, что 58 = 60 58=60 . Отнимем от обеих частей равенства 58 и разделим на 2, получим 58 58 2 = 60 58 2 \frac{58-58}{2}=\frac{60-58}{2} , то есть 0 = 1 0=1 , что и требовалось доказать.

Метод мнимых единиц[править | править код]

Докажем сначала, что 1 = 1 1=-1 . Понятно, что 1 = 1 \sqrt{-1}=\sqrt{-1} . Представим в левой части равенства 1 = 1 1 -1=\frac{-1}{1} , а в правой 1 = 1 1 -1=\frac{1}{-1} . Получим 1 1 = 1 1 \sqrt {\frac{-1}{1}}=\sqrt {\frac{1}{-1}} . Известно, что корень из дроби есть корень из числителя делённый на корень из знаменателя. Поэтому 1 1 = 1 1 \frac{\sqrt{-1}}{\sqrt{1}}=\frac{\sqrt{1}}{\sqrt{-1}} . По свойству пропорции: 1 1 = 1 1 \sqrt{-1}\cdot\sqrt{-1}=\sqrt{1}\cdot\sqrt{1} . Следовательно, 1 = 1 -1=1 . Прибавив к обеим частям равенства 1 и разделив их на 2, получим требуемое равенство 0 = 1 0=1 .

Метод бесконечных рядов[править | править код]

Докажем, что 1 = 1 1=-1 , только иначе. Доказав это утверждение, мы сможем доказать и то, что 1 = 0 1=0 , для этого достаточно будет прибавить единицу и разделить обе части равенства на два.

Рассмотрим сумму бесконечного ряда S = 1 + 1 1 + 1 1 + 1 1. . . S=1+1-1+1-1+1-1... . Представим её в виде S = 1 + ( 1 1 ) + ( 1 1 ) + ( 1 1 ) . . . = 1 + 0 + 0 + 0. . . = 1 S=1+(1-1)+(1-1)+(1-1)...=1+0+0+0...=1 . Теперь представим S теми же слагаемыми, но начиная с последнего. Имеем S = 1 + 1 1 + 1 1 + 1 1 = 1 + ( 1 1 ) + ( 1 1 ) + ( 1 1 ) = 1 + 0 + 0 + 0 = 1 S=-1+1-1+1-1+1-1=-1+(1-1)+(1-1)+(1-1)=-1+0+0+0=-1 , то есть S = 1 = 1 S=1=-1 , значит 1 = 1 1=-1 , откуда, как доказано выше, вытекает, что 1 = 0 1=0 .

Ещё один метод мнимых единиц[править | править код]

Метод, предложенный канадскими учёными. Понятно, что 1 1 = 1 1 \frac{-1}{1}=\frac{1}{-1} . Значит, 1 1 = 1 1 \sqrt {\frac{-1}{1}} = \sqrt {\frac{1}{-1}} . Значит, 1 1 = 1 1 \frac{\sqrt {-1}}{\sqrt {1}}=\frac{\sqrt {1}}{\sqrt {-1}} . Так как 1 = i \sqrt {-1}=i , запишем равенство следующим образом: i 1 = 1 i \frac{i}{1}=\frac{1}{i} . Разделим обе части на 2, получим i 2 = 1 2 i \frac{i}{2}=\frac{1}{2i} . Далее, прибавим к обеим частям равенства выражение 3 2 i \frac{3}{2i} , получим i 2 + 3 2 i = 1 2 i + 3 2 i \frac{i}{2}+\frac{3}{2i}=\frac{1}{2i}+\frac{3}{2i} . Теперь умножим обе части на i i , получим i ( i 2 + 3 2 i ) = i ( 1 2 i + 3 2 i ) i(\frac{i}{2}+\frac{3}{2i})=i(\frac{1}{2i}+\frac{3}{2i}) , раскроем скобки: i 2 2 + 3 i 2 i = i 2 i + 3 i 2 i \frac{i^2}{2}+\frac{3i}{2i}=\frac{i}{2i}+\frac{3i}{2i} . Так как i 2 = 1 i^2=-1 , получаем 1 2 + 3 2 = 1 2 + 3 2 \frac{-1}{2}+\frac{3}{2}=\frac{1}{2}+\frac{3}{2} . Посчитав, получим, что 1 = 2 1=2 , а отняв 1 1 , найдем требуемое равенство: 0 = 1 0=1 .