看 Mathologer 的一期视频有感,在此做研究。
1=3−12=3−3−122=3−3−3−…2222=3−22=3−3−222=3−3−3−…222⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎬⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎫⇒1=2
1=2?这怎么可能?然而视频也没有解释,而是卖了个关子。
在评论区很多都是说类似于「有理数不能表示成无限连分数的形式」的解释,但是只要 a 和 b 是实数,用同样的伎俩:
a=a+b−aab=a+b−a+b−aabab=a+b−a+b−a+b−…abababb=a+b−bab=a+b−a+b−babab=a+b−a+b−a+b−…ababab⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎬⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎫⇒a=b
那么我们要怎么推翻它呢,当然是找出它的解了。
考虑到式子中包含本身,我们不妨设 g=a+b−a+b−a+b−…ababab,因此:
gg(a+b−g)(−1)g2+(a+b)g+(−ab)gg1=a =a+b−gab=ab=0=2×(−1)−(a+b)±(a+b)2−4×(−1)×(−ab), g2=b
因此真相就水落石出了。
原式子是一个二次方程,因此有它两个解,我们将这两个解误认为是一个解,于是就认为他们相等。就像下面的「证明」:
∵(+2)2=4 , (−2)2=4∴(+2)=(−2)