老师经常问到这个问题,专家们说这是个无价值的数学问题,我也说这是个无聊透顶的问题,但对我们来说,这意味着1——2分,对学生来说,这是一道试题,我们可以不出这样的试题,但别人会出,学生也会问。大家争论得最多的答案是0和1,我还听到一个有趣的答案,“-9”。-9当然是巧妙的回避,那么最小的一位数到底是0还是1呢?
我很想给大家一个完美的解释,但这个问题解释起来比我们想象的要麻烦得多。有的老师可能会说,有啥麻烦,0比1小,0当然就是最小的一位数了。要是这样就好了,麻烦就麻烦在0到底是不是一位数。
我请杭州第九中学龚雷先生给我们上这节课:这与“位数概念的推广”这个问题相关,因为一般人们讨论“位数”一词总是在“正整数”范围内讨论的,而把这个问题与“0”牵扯起来,据说是因为“0是自然数的规定”。那么如何把“正整数的位数”概念推广到一般呢?这首先要对“位数”这个概念的本质属性作一番研究。 1.一个数的“位数”是与“进位制”相关的,是这个数的形式属性,而不是这个数的本质属性。在10进制中数8是一个一位数,而在二进制中就写成了一个三位数。可见我们通常所说的“8是一个一位数”这句话只是刻划了在10进制下8这个数的一种形式。 2.一个正整数的“位数”所蕰含的本质属性是“大小关系”。在同一进位制中,位数高的数比位数低的数大。一般地,在10进制中,如果数x是一个n位数,那么: 10(n-1)≤x<10n。按照这种理解,我们可以把“正整数的位数”这个概念推广到任意“正实数的位数”(张景中院士在《数学家的眼光》一书中就采用这种说法):如果一个正实数满足10^(n-1)≤x<10^n,我们称这个实数是n位数。 比如,102 ≤425.23<103,所以425.23是一个3位数; 又如10(-3)≤0.0076<10(-2),所以0.0076是一个-2位数。 这种说法与所谓的“科学计数法”相关。
但这个方案还是无法回答“0是几位数”这个问题。因为它只是把“位数”这个概念推广到“正实数”。但是,如果我们把0看成正实数的“极限”,0的位数就是负无穷大!” 这种规定显然不能在小学中说清楚。当然我们也可以采用一种小学生能理解的推广方案(但这种方案我没有在任何文献中看到过): 一个正整数前面任意添加一些0,这个正整数的大小不会发生变化,所以我们可以理解为每一个正整数前面都有无穷多个0(在实际计数时我们把这些0省略掉了)。那么,一个正整数的位数可以这样来规定:一个正整数前面第一个非零数及其后面共有几位数,我们就称这个正整数为几位数。 按照这种规定,0是一个0位数。
其实,以上讨论是很无聊的,原因只有一个,这个问题本身就是一个无聊的问题!我写下这些东西,目的只有一个:把这个问题的“无聊”属性显化出来,让大家都能了解!请小学的数学老师再也不要在这个无聊的问题上浪费时间了。如果能起到这个作用,我想上面的讨论也就不仅仅是“无聊”了。就算是“牺牲我一个,幸福千万家”吧! 再“无聊”,也应该作个小结:“0是几位数”这个问题答案并不唯一,而且每一种答案都并不完美。怎么办?“快刀斩乱麻”——回避!规定“位数问题只在正整数范围内讨论”。于是,本文标题的问题答案是:“最小的一位数是1”。
(以上来自网上,有小改动)
我的意见是,老师给学生一个规定,反正也不影响他们的发展,当然允许他提出异议说明理由,谁说得有道理就同意谁的。要非让我给出个参考答案的话,就说是1。(现在说-9也可以了)
老师们经常用到的论据是:
0能不能称为一位数呢?不能。因为记数法里有个规定:一个数的最高位不能是0。为什么要这样规定呢?因为若没有这样的规定,0就是一位数,由此可以得出最小的两位数是00,最小的三位数是000,这样的结论显然是不对的。不仅这样,若没有这样的规定,对一个数也就无法确定它是几位数了。例如,15是两位数,“015”就变成了三位数,“0015”就变成了四位数。这样,同一个数我们可以随意称它为几位数,“位数”这一概念的存在也就没有必要了。因此,一个数的最高位不能“0”。也就是说,最小的一位数是1,而不是0。 至于日常生活中、生产工作中遇到的数,如004785、043等,它是在特定条件下用来表示特定意义的。例如,电话号码0074816,它表示当地的电话容量不足一千万,最大号码是七个数字组成的,但不能说0074816是一个七位数。
还有个有趣的推理:
最小的两位数是10,最小的三位数是100,最小的四位数是1000,最小的五位数是10000……
100-10=90
1000-100=900
10000-1000=9000
……
据此规律,可知10-1=9,最小的一位数是1。
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