0.9999 的爭論

麥德儀    天主教培聖中學



教員室是每位教師改簿、出卷、備課的工作室,也是一個休息室,偶爾在教員室聽到頭條新聞、 學生生活的小插曲〔有歡笑的;也有氣憤的〕,這些都是在教員室內時常聽到的事。

有一天,教員室內竟然不斷地聽到「0.9999」!原來有一位老師在中二級的數學測驗中出了以下的一道題:
試把 0.9999 捨入至 3 位有效數字。

以下節錄一些老師的答案及解釋:

甲老師:「1.000。因把 0.9999 由第一個有效數字開始數至 0.999,為第三位有效數字,此數字的右邊數字大於 5 , 因而令 9 進 1,所以最後答案是1.000。」

乙老師:「1.00。因把 0.9999 由第一個有效數字開始數至 0.999,為第三位有效數字,此數字的右邊數字大於 5 , 因而令 9 進 1,問題要求把答案捨入至 3位有效數字,所以最後答案是 1.00,有 3 個有效數字。」

最後,支持甲老師的有三位,而支持乙老師的有五位,雙方爭論一會兒之後,甲老師那一方有以下的解釋:

「若我們要把 0.695 捨入至 2 位有效數字,答案是 0.70,皆因 0.695 中的 5 使 9 加上 1,剛好這又使 6 加上 1 變為 7,而使 7 後的位置加上一個 0 ,補回 9 的位置,所以答案是 0.70。同樣,在 0.9999 此題, 我們也需要用三個 0 來填補 9 的位置,因此答案是 1.000。」

乙老師那一方又加以反駁:

「由於題目要求把 0.9999 捨入至 3 位有效數字,那麼最後答案只可出現 3 位有效數字,所以答案必然是 1.00。」

請問,你支持那一方?又或是有其他的答案呢?

在未弄清誰是誰非之前,不妨先考慮為何要用有效數字作答。究其原因,不外乎為避免煩瑣數字或不盡小數。 而把答案捨入至若干位有效數字,應先列出附近符合指定有效數字位數的數字,然後取其最接近的數值作答。 以 0.9999 為例,0.999 及 1.00 為其最接近的兩個以 3 位有效數字表示的數,並滿足 0.999 <0.9999 < 1.00 。 由於 1.00 比 0.999 更接近 0.9999 ,故此把 0.9999 捨入至 3 位有效數字應得 1.00 。換言之,以上爭論 的正確答案應是 1.00。

從以上的爭論,可以看到有些老師為了幫助學生答題,著學生遵守一些法則,卻忽略了數學概念的確切意義 ﹝在上面的例子便是「捨入」﹞,出現如以上的混淆,希望各老師在教學上,能注意到法則只作輔助用途, 切忌盲目跟隨,同時也能教導學生把他們所學的知識靈活運用,切勿墮入陷阱之中。



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數學教育 第六期 EduMath 6 (7/98)