7

Четыре самых часто встречавшихся мне математических заблуждения

Раз уж я зарегистрировался, то попробую не только комментарии писать.


Заблуждение 1

"Лобачевский доказал, что параллельные пересекаются".


На самом деле

Параллельными и у Евклида, и у Лобачевского по определению называются прямые, лежащие в одной плоскости и не пересекающиеся. Поэтому параллельные прямые не пересекаются ни у Евклида, ни у Лобачевского. У Римана тоже не пересекались бы, но их там нет - в геометрии Римана пересекаются любые две прямые.


Откуда это пошло


Скорее всего, это искажённая формулировка "в геометрии Лобачевского две прямые, порознь параллельные третьей, могут пересекаться".

В геометрии Лобачевского через точку вне данной прямой можно провести по крайней мере две различные прямые, параллельные данной. Поэтому у Евклида две прямые, порознь параллельные третьей, обязательно параллельны сами. У Лобачевского это не так: две прямые, порознь параллельные третьей, могут пересекаться - хотя, разумеется, не обязаны это делать.


Заблуждение 2

Если вероятность события равна 0, событие невозможное. Если вероятность события равна 1, событие достоверное.


На самом деле

Определение достоверного и невозможного событий никак не связаны с вероятностью. Событие достоверно не тогда, когда его вероятность равна 1, а тогда, когда никаких других вариантов нет, и событие обязательно произойдёт. Аналогично, событие является невозможным тогда, когда оно ни при каких условиях не может произойти. Вероятность любого достоверного события в самом деле равна 1, но не любое событие с вероятностью 1 достоверно. Аналогично с невозможным событием.

Вот пример события, имеющего вероятность 0, но не являющегося невозможным.

У нас есть игральная кость. Мы будем подбрасывать её до выпадения первой шестёрки. Как только выпадет шестёрка, мы остановимся.

Искомое событие - "в ходе эксперимента шестёрка так и не выпадет, и мы не остановимся никогда". Оно возможно: на каждом броске шестёрка может не выпасть, значит, она может не выпасть никогда. Но вероятность этого события меньше любого наперёд заданного положительного числа - значит, она равна 0.

Пример события вероятности 1, не являющегося достоверным, придумайте сами.


Откуда это пошло

Люди плохо различают прямые и обратные утверждения и временами видят эквивалентность там, где её на самом деле нет. Вероятно, это именно такой случай.


Заблуждение 3

"Вероятность этого стремится к нулю!"


На самом деле

По определению, вероятность любого события - это число от 0 до 1 включительно. Это не последовательность и не функция какого-либо аргумента, поэтому она не может никуда стремиться. Она может быть очень мала, может быть даже равна нулю - но стремиться куда-то могут только функции (при изменении аргумента) или их частный случай, последовательности (при возрастании номера). Не числа.

Более того, выражение "x стремится к A" в математике само по себе не имеет смысла. Смысл имеет только полная формула: "y(x) стремится к А при x стремящемся к B".


Откуда это пошло

Теория вещественных чисел, а уж тем более теория пределов - очень сложные области. Многим людям не хватает способности их почувствовать. При этом выражение "стремится к нулю" красивое, и людям кажется, что "величина стремится к 0" - просто красивый способ сказать "величина очень мала".


Заблуждение 4

Если 1 разделить на 0, то результат равен бесконечности.


На самом деле

Здесь сразу две ошибки. Во-первых, операция деления на 0 не имеет смысла, поэтому у такого "деления" нет никакого результата. Во-вторых, символ "бесконечность" не является числом и поэтому не может являться результатом какой бы то ни было аримфметической операции.

Для знатоков подчеркну, что неархимедов анализ не спасёт: в поле гипердействительных чисел по-прежнему нельзя делить на 0.


Откуда это пошло

Вероятно, из записи пределов, означающих неограниченный рост. Люди видят запись "предел равен бесконечности" и начинают использовать этот символ так, как его нельзя использовать.

Вы смотрите срез комментариев. Показать все
0
Автор поста оценил этот комментарий

Никогда не встречал в формулировке "Лобачевский доказал, что параллельные пересекаются". "В геометрии Лобачевского параллельные прямые пересекаются" - встречал, а так нет.


"Вероятность этого стремится к нулю" вполне может иметь смысл. Например, если берется не одно событие, а их последовательность. Пример из твоего же второго пункта: событие An означает "в первых n бросках не выпало шестерки". Тогда P(An)→0 при n→∞.


А в расширенной комплексной плоскости делить на ноль можно. И там 1/0=∞.


И откуда ты взял эти заблуждения? У меня такое чувство, что сам придумал практически на пустом месте.

раскрыть ветку (8)
1
Автор поста оценил этот комментарий

0. Замечания правильные :). Спасибо. Нет, не сам придумал, все 4 встречал in the wild.

1. С бесконечно удалённой точкой не очень-то можно проводить арифметические операции, то есть она - всё-таки не число. Но да, это соотношение имеет место.

2. В случае с вероятностью - конечно, если есть последовательность, то может быть и стремление к 0. Понятно, что оно является заблуждением, когда применяется к отдельному событию.

раскрыть ветку (6)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Таки в расширенной комплексной плоскости ∞ принимается именно за число. На то она и расширенная. Иначе никакого отличия от обычной не было бы, как и смысла вводить расширенную.
раскрыть ветку (5)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Ну тогда скажите, сколько будет ∞ +7? ∞ +8? ∞ *3i? 2*∞-i*∞? ∞ - ∞? (∞ +7) - (∞ +8)?

Не число. Символ со специальными свойствами. Некоторые операции выполнять можно - но большинство нельзя.

раскрыть ветку (4)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Пизжу, в первых трех будет ∞, остальные не определены.
0
Автор поста оценил этот комментарий
Эти операции не определены. Я с тем же успехом могу спросить, сколько будет 1/0 в обычном комплексном случае.
Но от того, что некоторые операции с числом не определены, оно не перестает быть числом. Ты ведь не скажешь, что 0 - это не число в обычном случае, раз 1/0 не определено?
раскрыть ветку (2)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Есть некоторая разница между запретом деления на 0 и запретом любого вычитания и деления с бесконечностью.

Если считать бесконечность числом, расширенная комплексная плоскость перестаёт быть полем. Именно на этом основании я считаю бесконечность "не числом".

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Велика беда. Натуральные, целые, кватернионы - тоже не поля. И ничего, числа как числа.

0
Автор поста оценил этот комментарий
В целом над любым полем можно подобную топологию задать, правда оно утратит некоторые важные свойства.
Вы смотрите срез комментариев. Чтобы написать комментарий, перейдите к общему списку