به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
0 امتیاز
405 بازدید
در دبیرستان و دانشگاه توسط Math_Kng (1 امتیاز)
ویرایش شده توسط Math_Kng

توضیحات تصویر

(توجه: در تصویر بالا اشتباه کوچکی رخ داده و آن این است که در اولین مربع بالا سمت راست، طول هر ضلع کوچک به اشتباه 0.25 نوشته شده در حالی که 0.5 است)

از مربعی به ضلع واحد استفاده می‌کنیم. این مربع قطری برابر با $ \sqrt{2} $ دارد. مانند آنچه در تصویر مشخص است، در هر مرحله، وسط دو ضلعِ بالاییِ مربع را تا می‌کنیم (و همانطور که می‌بینید، این کار، طول دو ضلع را تغییر نمی‌دهد و طول همان ۲ می‌مانَد). این کار را بی‌نهایت بار انجام می‌دهیم تا اینکه دو ضلع (که طولی برابر با دو دارند) بر قطر مربع که $ \sqrt{2} $ است منطبق شوند. پس $ \sqrt{2} = 2$!!! مشکل این استدلال در کجاست؟ همچنین دقت کنید که یکی از روش‌های تقریب عدد پی، از روشی مشابه این استدلال استفاده می‌کند (همان روش استفاده از $n$-ضلعی‌های منتظم درون یا مماس بر دایره که با افزایش ضلع‌ها بر دایره منطبق می‌شوند). پس هر پاسخی که به این استدلال می‌دهید، باید آن استدلال تقریب عدد پی را هم توجیه کنید که چرا آن استدلال معتبر است اما این یکی نه!

1 پاسخ

0 امتیاز
توسط قاسم شبرنگ (4,151 امتیاز)
ویرایش شده توسط قاسم شبرنگ

اگر $a_n$ طول خط شکسته مرحله شماره $n$ باشد می توان دید و گفت ضلع سمت راست و بالا فقط شکسته میشه.نه کم میشن نه زیاد یعنی طولشان ثابت است لذا $a_n=2$و بنا به استدلال منطقی(حدس و استقراء ریاضی):

$a_1=1+1=2$

$a_2= \frac{1}{2} + \frac{1}{2} + \frac{1}{2} + \frac{1}{2}=2^2\times \frac{1}{2}=2...$

$a_n=2^n \times \frac{1}{2^{n-1}}=2 \Rightarrow \lim_{n\to \infty } a_n=2$

حالا توجه داریم که شهود ماست میگه این خطوط شکسته خیلی ریز منطبق بر وتر است یعنی $ \sqrt{2} =2$ نه یک استدلال منطقی ریاضی.شما اگر این کار را روی کاغذ انجام دهید بعد از چند مرحله به اندازه کافی لازم واقعن به چشم قویترین انسان از نظر بینایی هم منطبق اند.اما اگر شما این کار را روی یک صفحه دیجیتال شطرنجی با رزیلوشن بسیار بالا ساخت ژاپن یا آلمان (؟) یا در نرم افزارهای پیشرفته مثل میپل این کار را انجام دهید و مدام صفحه را زوم کنید می بینید که خطوط شکسته و وتر منطبق نیستند.

نتیجه:شما با شهود استدلال کردید که $ \sqrt{2} =2$ اما شهود در ریاضیات حداقل پیش هاردی یا گودل جایگاهی ندارد.استدلال های شهودی هنگامی ارزش پیدا میکنند که مانند استدلال من در اول صفحه ، بعدش استدلالی منطقی برای آنها آورده شود.

$ \Box $

این چرخ فلک که ما در او حیرانیم<br> فانوس خیال از او مثالی دانیم<br> خورشید چراغ دان و عالم فانوس<br> ما چون صوریم کاندرو حیرانیم
...