S³owa w ordynku. S³owa w ataku i w obronie. Pomieszane. Refrakcja s³ów w stali i w wodzie. Odbicia s³owne i zwidy. £ad i g³adko¶æ. Spazmy i erupcje. Koj±cy wp³yw soku z passion fruit. Od rzeczy i do rzeczy. Krótko mówi±c. Ostatnie s³owo. Na pocz±tku by³ skowyt.
Blog > Komentarze do wpisu
Dzielenie przez zero

Najlepsz± metod± obracania przygody z my¶leniem
w musztrê jest formu³owanie w podstawówce z ponur±
min± a dobitnym g³osem jakich¶ praw albo zasad. Wybór
s³owa niejasno sugeruje gro¼ne sankcje dla heretyków
i nagrodê moralnej poprawno¶ci dla szanuj±cych prawa.
Oj, g³êboko w³a¿± te prawa w pod¶wiadomo¶æ.

Gdy przychodzi czas buntu, zdrowy organizm odrzuca
wiedzê o 2+2=4. Ciekawe, zastêpuje j± na ogó³ przez 5,
co jest nieciekaw± zmian± nazw liczb stoj±cych w kolejce.
Czasami nastaje, ¿e 2+2=100, bo mu to komputer poda³,
ale tylko prawdziwie anarchistyczny umys³ twierdzi,
¿e 2+2 równa siê 2 lub 1. Ale nawet niedobre dzieci,
pal±ce trawkê i bij±ce nauczycieli, szanuj± prawo, ¿e
nie wolno dzieliæ przez zero.

Jest znakiem czasu, ¿e pytanie „dlaczego?” wywo³uje
obronn± reakcjê „a czego on ode mnie chce?” My¶lenie
nie jest w modzie, ale spróbujmy zrobiæ mu tu ma³±
promocjê. Proszê pañstwa, dlaczego nie mo¿na dzieliæ
przez 0?
Co stanie siê ze ¶mia³kiem, który to zrobi,
CBA go zwinie i ode¶le do Trybuna³u Matematycznego?
(Bo korupcja praw matematycznych jest zagro¿eniem
korzeni naszej cywilizacji.)

Domy¶lam siê, jaka bêdzie pierwsza próba. Jak dzielê
tort na cztery osoby to ma sens. Nie mo¿na go dzieliæ
pomiêdzy nikogo, dzielenie przez zero nie ma sensu.
To
jest popularna tortowa wizja arytmetyki i by³aby dobra
gdyby nie wyk³ada³a siê na tym, ¿e dzielimy bez wstydu
przez jeden, a przecie¿ do dzielenia w teorii tortowej
trzeba mieæ co najmniej dwie osoby. Jak jestem sam to
nic ze sob± nie dzielê a jem mój tort.

Pó¼niej przypominaj± siê sceny z dzieleniem jedynki
przez pierwiastek z dwóch. Dostaje siê jego po³owê
i rachunki potwierdzaj±, ¿e jest ok, choæ wiadomo, ¿e
do tortu nigdy nie dobiera³ siê pierwiastek z dwóch
osób.

Nie ma sensu nie jest dobrym argumentem, bo nawet
w tortowej teorii znajdê ¿yciowe sytuacje, w których
widzê jasno, ¿e dzielenie jakiej¶ liczby przez zero
to tyle co dzielenie jej przez 40 milionów. Sk±d ta
ostatnia liczba? A to nieco wiêcej ni¿ ilo¶æ Polaków,
a ¿e my wszyscy to pañstwo, mo¿emy siê umówiæ, ¿e
jest to symbol pañstwa czyli nas wszystkich. Otó¿
gdy jest spadek i piêciu spadkobierców, to dzieli siê
spadek na piêc. Jak jest jeden to on bierze spadek.
A jak nie ma spadkobierców, czyli jest ich zero, to
bierze go pañstwo czyli dzieli siê na nas wszystkich.
No i jak wam siê podoba to tortowe rozumowanie?
Tak, niemi³e by by³o, ¿e dzielenie przez 0 dawa³o by
w ka¿dym kraju odmienny wynik.

Nie chcê nikogo torturowaæ, ale w³asny wynalazek jest
s³odszy ni¿ wyczytane m±dro¶ci, wiêc proponujê nie
czytaæ dalej a spróbowaæ samemu doj¶æ do ³adu z tym
dzieleniem. Lepsze to ni¿ za chwilê og³osiæ: „pchi, to
tylko o to chodzi??”
Nawiasem, wiecie za co Lucyfer
poszed³ do piek³a? Siódmego dnia stworzenia zerkn±³
co Pan Bóg wyprawia³, pokiwa³ g³ow± i mrukn±³ „ka¿dy
móg³ to wymy¶liæ...”

Rzecz w tym, ¿e mamy pewne oczekiwania, pierwotnie
uwa¿ane za tak oczywiste, ¿e nawet nie wys³awiamy
ich. I gdy pojawiaj± siê k³opoty techniczne, staramy
siê raz i drugi co¶ tam poprawiæ, a gdy siê to nie udaje
zastanawiamy siê nad tym o co tu naprawdê chodzi –
i u¶wiadamiamy sobie, ¿e co¶ jest niemo¿liwe, ¿e
nasze osobno wyra¿ane ¿yczenia nie mog± byæ naraz
spe³nione. I to jest trudne do prze³kniêcia dla
osobników naszego gatunku, bo jeste¶my prymatami,
co odrzucaj± wszelkie ograniczenia. Nasza niezgoda na
niewymierno¶æ odcinków w piêcioramiennej gwie¼dzie
kiedy¶ rozwali³a od wewn±trz jedn± z najwa¿niejszych
religii ludzko¶ci: pitagoreizm. Có¿, mo¿emy skutecznie
buntowaæ siê przeciw oddaleniu od Ksiê¿yca, potrafimy
potupaæ tam przez parê dni – wiêc jakby¶my mieli
pogodziæ siê z nieistnieniem zbioru wszystkich
zbiorów? Albo z niewyra¿alno¶ci± przy u¿yciu liczb
naturalnych d³ugo¶ci okrêgu wci¶niêtego w kwadrat
o obwodzie mierz±cym 8. I w ka¿dym pokoleniu rosn±
buntownicy, którzy zamiast odnosiæ sukcesy w teoriach
o kosmitach albo o krêgach zbo¿owych walcz± z biednym
pierwiastkiem z dwóch albo z kwadratur± ko³a. I nie
ma uczelni, która by uzna³a warto¶æ ich wysi³ków.

Ale nawet ci nawiedzeni nie próbuj± dzieliæ przez 0.
Ani zakaz „nie zabijaj” nie cieszy siê takim szacunkiem.

To jak, opowiedzieæ? Dobrze. Po pierwsze, chcemy
mno¿yæ bez przejmowania siê kolejno¶ci±. To siê
pojawia w opakowaniu z napisem „prawo ³±czno¶ci”.
Pro¶ba ³±czno¶ci, albo ¿yczenie ³±czno¶ci, prawdê
mówi±c.

Po drugie, chcemy, ¿eby dzielenie „odrabia³o” to, co
zrobi³o mno¿enie, czyli jaka by to nie by³a liczba
m, jak j± pomno¿ê przez x i wynik podzielê przez x
to wracam do m. £atwo to zapiszê je¶li zgodzimy siê,
¿e „dzieliæ przez x to znaczy to samo co „mno¿yæ przez
odwrotno¶æ
x-a” i ow± odwrotno¶æ zapiszemy jako y,
czyli ustalamy, ¿e odwrotno¶æ dla x-a to taka
liczba y, ¿e yx=1.

A wiêc y(xm)=(xy)m=1m=m. Bo na to, ¿e mno¿enie
przez jeden nie zmienia liczby mamy zgodê, prawda?

Aha, mamy te¿ chyba zgodê, ¿e mno¿enie przez zero
zawsze daje zero? £atwo to dostaæ z innej zachcianki,
nazywanej
prawem rozdzielno¶ci: (a+b)w=aw+bw.
To jest trudne? Z ma³ym elementem oszukiwania mogê
to ³atwo wyja¶niæ: ka¿dy mo¿e sobie narysowaæ trzy
prostok±ty. Wszystkie maj± wysoko¶æ w, natomiast
ich podstawy to a+b, a, b. No i co, pierwszy ma takie
pole jak suma pól dwóch pozosta³ych? U¿yjê tego
w tym rachunku: 0m+0m=(0+0)m=0m. Jedyna liczba,
co po dodaniu do siebie jest sob± to 0, wiêc 0m=0.

No i co by¶my nie przyjêli za odwrotno¶æ zera to te
nasze chêci wzajemnie siê k³óc±. Powiedzmy, ¿e jakie¶
magiczne k jest odwrotno¶ci± zera. No to liczymy:

m=1m=(k0)m=k(0m)=k0=0. Niedobrze. Nie my¶la³em
o m=0, mog³em zacz±æ np. od m=15. Wiêc co¶ siê
pokiæka³o i z którego¶ z tych moich „praw” (a raczej
z moich chêci) muszê zrezygnowaæ. Albo z ³±czno¶ci
(nie chcê!), albo z rozdzielno¶ci (nie chcê!) - no to
ju¿ nie mam nic do chcenia, muszê zapomnieæ o próbie
wymy¶lenia magicznego k, odwrotno¶ci 0. Ona jest nie
do pogodzenia z innymi chêciami. Kropka.

Czy to nie wstyd, ¿e doros³y matematyk opowiada
takie dyrdyma³ki o dzieleniu przez zero?
Uprzejmie
odpowiadam, ¿e nie – i ¿e nastêpnym razem (choæ
nie wiem kiedy to bêdzie i czy co¶ innego nie
przeskoczy kolejki) opowiem parê ponurych historii
o tabliczce mno¿enia. Ale z optymistycznym
wyd¼wiêkiem pod tytu³em „tabliczka mno¿enia nie jest
twoim wrogiem”
.

sobota, 09 czerwca 2007, andsol-br
TrackBack
TrackBack URL wpisu:
Komentarze
2007/06/09 08:50:48
No, no , podoba mi siê to. Tez lubiê takie zabawy z liczbami, przydaje siê to przy pisaniu algorytmów.
Od kilku dni zabieram siê do analizy przypadku znalezionego na jednym z blogów. Zajrzyj, moze Ciê to te¿ zaciekawi:
romanj.blox.pl/2007/05/Jak-obliczyc-pierwiastek-bez-kalkulatora.html#ListaKomentarzy

Przypadek ciekawy, wcze¶niej siê z tym nie zetknê³am. I teraz mnie mêczy, gdyz nie mam czasu aby nad nim popracowaæ, a cza³y czas o tym my¶lê.
-
2007/06/09 18:12:23
No, bardzo ³adnie z tym zerem, zw³aszcza ¿e ta "cyfra" jest bardzo na czasie w obecnej atmosferze zera tolerancji. Ciekawi mnie jak sobie matematycy radzili z tym dzieleniem, gdy - w Europie ¶wiadomo¶æ zera by³a no, chyba zerowa. Bo dopiero m±dre Araby przytarga³y je do Europy, gdzie¶ oko³o IX stulecia o ile pamiêtam.Co by³o zrem gdy zera nie by³o? :-o
-
2007/06/09 19:17:07
Marzatela:
Dziêkujê za linkê do ciekawego bloga. Chyba za czasów bezkalkulatorowych by³o to w programie szkolnym. A mój przyjaciel z Floripy zarêcza, ¿e w jego szkole jeszcze uczono czego¶ podobnego z pierwiastkiem trzeciego stopnia.

Nie wiem jak g³êboko chcesz wdaæ siê w „popracowanie” nad opisan± przez niego metod± – na dnie studni le¿y u¿ytek do¶æ prostego wzoru (którego nikt w szkole nie uniknie), o kwadracie sumy; chyba tak go tu nale¿y u¿yæ:
(10a+b)^2=100a^2+20ab+b^2.

Dla siebie widzê tam kawa³ek miêska do uk±szenia: owo pytanie do czego co¶ tam s³u¿y. On ca³kiem ³adnie wybroni³ siê, przypominaj±c, ¿e mo¿na policzyæ czas maj±c zale¿no¶æ ustalon± przez Galileusza dla czasu, odleg³o¶ci i przyspieszenia ziemskiego. Ale pozostaje pytanie o inne u¿ytki dla laika - jak i ogólny sens pytañ na temat u¿yteczno¶ci matematyki czy fizyki czy...

Jak chyba sama to zauwa¿y³a¶, mnie najbardziej poci±ga mówienie o matematyce „nie-czystej” chcia³bym u³atwiæ tzw. humanistom u¶wiadomienie sobie, ¿e nie ma odrêbnych procesów tworzenia pojêæ dla opisu rzeczywisto¶ci, jeden dla takich, drugi dla innych. Bo to st±d bior± siê przenajró¿niejsze „flame wars” i zamiast walczyæ w wojnie po s³usznej stronie wolê zachêcaæ do zobaczenia, ¿e ca³a ta wojna jest bez sensu.

Antrim:
Spróbujê powertowaæ ¬ród³o Bia³ego Cz³owieka, czyli „A History of Mathematical Notations” by Florian Cajori. K³opot w tym, ¿e dzis ¼ród³o ma szlachetn± patynê, ale gdy by³o m³ode, specjali¶ci jest znacznie obsobaczali (pamiêtam jaki¶ artyku³ G.A.Millera z pocz±tku XX wieku zarzucaj±cy p.Cajori ba³aganiarstwo i niezrozumienie tekstów). No a dzi¶ wszyscy na niego siê powo³uj±.

Wiêc przed zanurzeniem sieci w Sieæ i na pó³ki strzeli³bym, ¿e nie by³o k³opotu, bo nie by³o pojêcia, wiêc nie³atwo i raczej przez pomy³kê pojawia³yby siê sytuacje, w których nieszczê¶nik by dzieli³ przez zero. Czyli jak to mówi± w Waszych dziennikarskich sferach: "no problem, good problem".
-
2007/06/09 20:01:19
Tak , z tego wzoru nale¿y wyj¶æ. Chcia³abym jednak u³o¿yc z tego algorytm.
A je¿eli chodzi o przydatno¶æ nauk ¶cis³ych - to w sensie ogólnym - zdolno¶æ do logicznego my¶lenia - i mam tu na my¶li logikê w sensie stricte matematycznym.
Kilka lat temu, gdy mój syn w szkole dopiero poznawa³ pocz±tki fizyki - stara³am siê mu na kazdym kroku pokazywac jej prawa. Id±c z nim na spacer czy nawet po zakupy omawia³am z nim np. przyci±ganie ziemskie itp. Fizyka nie jest nauka abstrakcyjn±, tylko trzeba umiec to zobaczyæ. A matematyka to jakby nie by³o - królowa nauk. W szkole ¶redniej mia³am cudownego fizyka, który uczy³ nas g³ównie poprzez rozwi±zywanie zadañ. Ale nie by³o ³atwo - do koñca wszystko na liczbach ogólnych, bez podstawiania warto¶ci. Wynik liczbowy w ogóle siê nie liczy³, ale do wzoru koñcowego trzema by³o wprowadziæ jednostki kazdej warto¶ci i sprawdziæ, czy masa nie wysz³a np. w metrach. Do dzi¶ uwa¿am, ¿e zawdziêczam mu naprawde bardzo du¿o .
-
2007/06/09 20:28:03
Gdyby¶ odjê³a swoim uwagom pean na temat królowej i szczególnego wi±zania logiki z matematyk±, to bym oklaska³ i u do³u uca³owa³. Ale... Czy znasz jaki¶ sposób patrzenia na rzeczywisto¶æ gdzie dochodzi siê nie do rezultatów (bo te prawie zawsze s± efektem wizji) a do odsiania sensu od
bezsensu bez udzia³u logiki? Dziedziny wiedzy (niekoniecznie nauki), w której przekaz mo¿e zrezygnowaæ z logiki?

Je¶li zgodzisz siê, ¿e to s± prawie retoryczne pytania, przyznasz tym, ¿e w logice nie ma nic bardziej j± wi±¿±cego z matematyk± ni¿ z jak±¶ inn± dziedzin± wymagaj±c± u¿ywania my¶lenia... Ale o tym bêdzie jeszcze du¿o i powoli. (Se Deus quiser, jak tu mawiaj± atei¶ci.)
-
2007/06/09 21:42:54
Nie, masz ca³kowit± racjê. Ale mia³am bardziej na mysli "trenowanie" logicznego my¶lenia, które powoduje, ze do pewnych rzeczy dochodzimy szybciej i ³atwiej.
A je¿eli chodzi o praktyczne zastosowanie umiejêtno¶ci matematyczno-fizycznych nabytych w szkole ? Có¿, pomijaj±c arytmetykê przy robieniu zakupów w czystej postaci faktycznie mo¿e siê nie przydaæ. Ale s± to podstawy - gdyby nie one nie by³oby postêpu.
-
Go¶æ: edek47, 220-253-112-176.vic.netspace.net.au
2009/04/30 18:18:28
Zero i nieskonczonosc sa pojeciami abstrakcyjnymi i nieokreslonymii,bez nich jednak matematyka nie istnieje ,SPROWADZA SIE DO LICZENIA NA PALUCHACH.Jezeli JEDNAK uzna sie te pojecia za wartosci liczbowe,TO BEDA ONE WZAJEMNIE od siebie zalezne i korespondujace tylko z jedna liczba naturalna,z liczba jeden.Dla przykladu funkcje trygonometryczne:sin(1/2 pi)= nieskonczonosc/nieskonczonosc=1, ctg(0)=1/0=nieskonczonosc... itp. Pozdrowienia!
-
2009/05/02 03:44:43
@edek47: wybacz niemi³e traktowane mi³ego go¶cia, ale wszystko, dok³adnie wszystko pokrêci³e¶. W tej chwili tylko do odkrêcenia jednej pomy³ki Ciê przekonam. Gdyby nie by³o pojêcia nieskoñczono¶ci, istnia³aby matematyka skoñczona czyli kombinatoryka - i choæ wielu traktowa³o j± z góry, komputery przynios³y jej renesans i znowu b³yszczy bardzo niebanalnymi wynikami. I bardzo odradzam liczenie w kombinatoryce na paluchach czy paluszkach, wyrafinowanie wielu wzorów w niej udowodnionych mo¿e przyprawiæ o zawroty g³owy, zerknij do ksi±¿ki zwanej A=B.

O kolejnych nieporozumieniach innego dnia, kiedy bêdê trochê wolniejszy, ale czy w Twoim pojêciu "3" albo "pies" to pojêcia konkretne, a "0" to pojêcie abstrakcyjne?
-
Go¶æ: edek47, 220-253-25-228.vic.netspace.net.au
2009/05/02 21:01:14
Wszystkie pojecia matematyczne sa abstrakcyjne, a konkretna to moze byc kielbasa na stole.Podajac przyklad kombinatoryki,dzialu matematyki O TERMINOLOGII odbiegajacej odi innych jej dzialow,jest zwyczajnym odwracaniem kota ogonem,na zasadzie'A W AMERYCE MURZYNOW BIJA' i glupim popisywaniem sie posiadana wiedza.W KOMBINATORYCE dla przykladu wystepuje silnia 0!=1,ktora nie ma wiekszego zastosowania w innych dzialach matematyki.JA TEZ NIE MAM CZASU na dyskusje z kims , co zalozyl sobie klapki na oczy i udaje sciane.
-
2009/05/03 00:26:32
Ton rozmowy niezbyt matematyczny i móg³bym wzruszyæ ramionami i pój¶æ dalej, ale Twoje u¿ywanie nieprzemy¶lonych (i zapewne niezrozumianych) terminów mo¿e utrudniæ lekturê innym czytelnikom, wiêc niestety muszê dopisaæ parê s³ów.

Terminologia ka¿dej dziedziny odbiega od innych, to jest cecha dorastania dziedziny, ¿e znajduje swoje w³asne problemy, metody, nazewnictwo. Trudno orzec jak± rolê mia³ tu spe³niæ przyk³ad z silni± zera - i afirmacja o jej zastosowaniach czy jej brakach jest po prostu niedorzeczna.

Wyra¿one uprzednio przekonania o jakiej¶ zale¿no¶ci miêdzy (liczb±) zero i symbolem nieskoñczono¶ci przekazuj± wiedzê z folkloru o dzieleniu 1 przez nieskoñczono¶æ. K³opot w tym, ¿e ∞ nie jest liczb± (naturaln± czy ca³kowit± czy rzeczywist±) wiêc niby w jakim zbiorze by by³o to dzielenie? Czyli zwrot "nieskoñczono¶æ dzielona przez nieskoñczono¶æ" traktowany dos³ownie jest bezsensem, a traktowany przeno¶nie (jako skrót od wyra¿enia: robimy przej¶cie graniczne z licznikiem i mianownikiem zmierzaj±cym do nieskoñczono¶ci) mo¿e daæ jakikolwiek wynik, niekoniecznie jedynkê, bo bêdzie to zale¿a³o od funkcji w liczniku i mianowniku. Znany wzór de l'Hospitala pomo¿e stworzyæ przyk³ady przez ca³kowanie na ró¿norodne wyniki.

-
Go¶æ: icc, 77-254-142-163.adsl.inetia.pl
2011/01/02 22:40:29
Ale czy nie uwa¿asz ¿e ta sprawa jest jednak do¶æ nurtuj±ca. Ostatnio le¿±c w ³ó¿ku zastanawia³em siê jak z tym zerem jest i doszed³em do wniosku, ¿e zero to iloczyn jedynki i nieskoñczono¶ci, wtedy jego odwrotno¶ci± by³a by nieskoñczono¶æ i wtedy a/0=
=a/1/nieskoñczono¶æ a zatem a/0*0 = a ( jeden przez nieskoñczono¶æ siê skróc±.
Proszê o odpowied¼.
-
2011/01/02 23:23:49
S³u¿ê odpowiedzi±: zdania typu zero to iloczyn jedynki i nieskoñczono¶ci ma tyle uroku jak i naniesionych trudno¶ci, co zdanie nieskoñczono¶æ jest iloczynem dwójki i nosotrzyro¿ca. I je¶li spytasz mnie co tu robi nosotrzyro¿ec odpowiem: to samo, co robi tam nieskoñczono¶æ. Zagubienie w przestrzeni lub kurtuazyjna wizyta? Bo liczb± nie jest a przecie¿ mówimy o mno¿eniu i dzieleniu liczb przez liczby.