0,999... (även skrivet som 0,9 och läst som "0,9 som upprepar") är ett av de sätt som talet 1 (ett) kan skrivas på. Oavsett hur många nior som står före ellipsen är detta decimala tal matematiskt sett lika mycket värt som 1.

Varför 0,999... = 1 — enkla bevis

Det finns flera sätt att visa att 0,999... faktiskt är lika med 1. Här är tre vanliga och lättförståeliga argument.

  • Algebraiskt bevis: Sätt x = 0,999... . Multiplicera med 10: 10x = 9,999... . Subtrahera ursprungsuttrycket: 10x − x = 9,999... − 0,999... vilket ger 9x = 9. Därför x = 1.
  • Summan av en geometrisk serie: 0,999... = 0,9 + 0,09 + 0,009 + ... . Detta är en geometrisk serie med första termen 0,9 och kvot 0,1. Summan blir 0,9 / (1 − 0,1) = 0,9 / 0,9 = 1.
  • Gränsvärde (analytiskt): Betrakta de partiella summorna s_n = 0,9 + 0,09 + ... + 9·10^(−n) = 1 − 10^(−n). När n → ∞ går 10^(−n) mot 0, så gränsvärdet är 1.

Intuition och vanliga invändningar

Många tycker det känns konstigt eftersom vi visuellt ser "mindre än 1" när vi skriver 0,999... . Men i det reella talsystemet är tal bestämda av sitt värde, inte en unik decimalrepresentation. Om det fanns ett positivt tal ε = 1 − 0,999... så skulle ε vara mindre än 10^(−n) för varje positivt heltal n (eftersom 0,999... och 1 skiljer sig först efter godtyckligt många nior). Det finns inget sådant positiva ε, alltså är skillnaden noll.

Decimalrepresentationens icke-unikhet

Det är viktigt att förstå att vissa reella tal har två olika decimalrepresentationer: en som slutar med oändligt många nollor (terminerande) och en som slutar med oändligt många nior (repeterande). Exempel:

  • 1,000... = 0,999...
  • 0,25 = 0,24999...

Detta är inte ett fel i matematiken utan en egenskap av decimalsystemet. Varje terminernade decimal kan representeras antingen med slutna nollor eller med ett föregånget sista siffra minus ett följt av oändligt många nior.

Allmänt: andra talsystem

Samma fenomen finns i andra talbaser. I basen b gäller att 0,(b−1)(b−1)(b−1)... = 1. Till exempel i binärt system är 0,111...₂ = 1₂.

Slutsats

0,999... är exakt lika med 1. Argumenten kan formuleras med algebra, serier eller gränsvärden — alla leder till samma slutsats. Skillnaden mellan de tvåformerna är en fråga om decimalrepresentation, inte om olika värden.