-1的立方推導結果等於1,請問這屬於悖論嗎?
如圖所示,以上等式是一個悖論,還是存在數學意義上的錯誤?
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多謝各位大佬解答,題主高中數學確實沒學好。
PS:題主不是湖大學生,只是當時湊巧拿的湖大的紙而已……湖大的學子不要來找我。
不屬於悖論,屬於「等你學了複數你就知道了」。
根本原因在於a^b實質上包括了多種不同性質但有共同點的運算:
1. b是整數,代表若干個a相乘。但b不是整數時沒有定義。
2. a是非負數,b是任意實數,這是個連續函數,但a是負數是沒有意義
3. a和b都在複數域,實質上是exp(bln(a)),但是複數域的ln是個多值函數,所以當b不是整數的時候這個運算有多個結果
你用的公式(a^b)^c=a^(bc),它只對第二種運算成立,而你將它誤用於了第一種運算,所以得到了錯誤的結果。要注意的是第三種運算中這個公式同樣不成立,因為ln(exp(a))會從單值變成多值,所以即使在複數域上,原式也不成立(從-1變成了±1)
兄弟, 套用指數冪的公式別忘了前置條件
運算是一步一步推廣的,推廣到什麼程度,不能保留所有規律,那就選擇,哪些能保,哪些保不住,哪些優先保,哪些優先棄。
恰恰是題主發現的問題,讓人們意識到,複數的冪指運算與正實數差異巨大,很多規則不能直接照搬。
當然,這些工作都是幾百年前的事了。
所以,如果你早生四五百年,可以叫它悖論,然後這個悖論被後面的數學家消解。
你在第二行(-1)^3=(-1)^(6/2)後邊的變換已經不屬於恆等變形了,因為你所謂的6/2的實質運算過程是3×2/2,相當於將原數據平方後再開方,負數平方後開方的結果自然就是其本身的相反數咯。
PS:中學生別想那麼多,你所謂的悖論實際上就是自己恆等變換中間出錯了而已……本回答絕無嘲諷題主以及其他負面意思,純粹是基於題主所給出的「結論」,舉一反三,望能夠鞏固大家對於負數的理解。
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題主,我也發現了一個類似的關係:
根據負數的定義,我們可以得出這樣的式子: ,
可是我們可以仔細觀察一下上面式子的最左邊,我突然靈機一動,得出了下列關係:
。
結合我們上面的得到的兩個式子,我們得出了一個非常有趣的結論: ,然而這與我們的認知是完全相悖的,此刻,我彷彿感覺自己是《1984》中的溫斯頓,只能被迫接受 這樣的結論。
這是典型的【你爹是男的,所以男的都是你爹】
keypoint是n次方根有n個,而不是1個
至少1的平方根有兩個,-1和1,顯然-1≠1
過程里隱含了-1=1哪裡隱含了?
3=6/2
3次方=6/2次方
但開三次方不等於開6/2次方
(嚴格來說是開六次方再平方不等於開三次方)
(-1)^3=[(-1)^6/2],顯然是不成立的,邏輯錯誤在於:
[(-1)^6/2]=[(√-1)]^6
在初中實數運演算法則中,√根號裡面的數必須≧0,實數範圍內的負數是不可以開平方的,即有非負性這個定義限制,實際是考慮了函數映射,但是忽略了定義域,所以很顯然,等式在初中知識體系內不成立,因為定義是不成立的。
在高中複數體系內,引入虛數單位i,i^2=-1,所以, [(-1)^6/2]=[(√-1)]^6=i^6=-1,計算以後顯然所列等式不成立。
看到有答主提到,√1=±1,很明顯是錯誤的表示方法,因為在實數裡面,√裡面的數是正數,你對一個正數開方,不會出現負。
x^2=1,那麼x=±1顯然成立,√(x^2)=√1(兩邊取根號)成立,大佬可不要騙我說√1=±√1成立哦。
√(x^2)=±1顯然是錯誤的。
±√1=±1才是成立的,平方根和算術平方根不能混淆。
假如√1=±1,那麼,(√1)^3=1還是-1,以上。開平方和根號也要按照jbf啊
如果x &< 0, x ^ (y/z) 不能推出 (x ^ y)^(1/z). 不用考慮虛數,如果實數不成立,複數也不成立。實數集是複數的子集。
之前幾個答主說得也蠻明白了,就是1/2次冪那一項出了問題,我稍微跟進一點。
這個問題其實就是在表達,一個複數不但有他的模長(1的模長是1),還有他的幅角,參考複變函數。
在這個問題里你的1幅角並沒有指定,當1的幅角是4kpi時1/2次冪就是-1,(4k+2)pi時就是1啦。
只是……很單純的用錯了冪指數吧…………
euler公式。
哈哈,你再看看你這個演算法
-1 = (-1)^(2/2) = 1^1/2 = 1
你把負數平方又開方,當然是個正數
不需要複數啊,高中也學過根號(x)^2,x本來就可以取正負啦!
錯在等式左邊開根號了吧,負數開根號,那應該是複數了
哈哈 (-1/2±√3/2i)的三次方也等於1
首先得說,在複數範圍,n方根就有n個值,你還怎麼唯一映射回去,以防你還陷入(-1) ^ n ≡ 1中。即便在實數範圍內,最後一步開平方根的算式你也應該是啟用平方根而不是算術平方根
有這種想法挺好,存在的問題別人也說了,我倒是覺得如果從你的想法出發就不用定義負數了。
開方開出來是±1 w
1的二分之一次方是±1吧,題主你怎麼可以忘了這一層呢。
類比一下,就像是解方程之後出現了增根一樣,開方運算是會出BUG的。充要條件邏輯問題。
反函數沒學好吧。
由於負數的分數次方會因為通分而產生符號不定的問題,所以我們不研究負數的分數次方。
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