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無限の不思議。中学の数学。

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 小・中・高校は夏休み。数学嫌いのお子さんをお持ちの方々もいらっしゃると思います。
 そこで今日は、大人も中学生でも楽しめる数学の不思議な話を紹介します。

 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10の並びの数字があります。
 1から10までの数字の個数と、偶数だけの数字の個数、どちらが多いでしょうか。
 「1から10までの数字だろ」と言われそうな問題ですね。

 では、1,2,3,・・・・,1000,1001,・・・・・ と無限に続いた場合、全ての数字の個数と、偶数だけ取り出した場合、どちらが多いでしょうか。
 どちらも無限に続きます。そもそも無限なので数え切れないのではないかので、比べられないのではないかと思われる方もいらっしゃるでしょう。
 先に答えを書きますと、この場合、どちらも同じ個数になります。

 なぜ、同じなのか。中学校で習いました数学で説明できます。y=2xの式です。
 1と2。2と4。3と6。4と8。1000と2000。10000と20000。1から続く数字と、偶数だけの数字が1対1(y=2x)で結ぶ事ができます。
 1対1で結ぶ事ができるため、両者の数は同じという事になります。言い方を変えますと、偶数は1から続く背番号を割り当てる事ができます。

 驚くのはこれだけではありません。
 ・・・,-100,・・,-3,-2,-1,0,1,2,3,・・・,100,・・・ といったマイナス無限大から無限大の数字全体も、背番号を割り当てる事ができます。
 分数全体の数も、背番号を割り当てる事ができます。

 普段、私達は有限の世界の数字を見ていますが、無限の世界では、全く違った姿を見る事ができます。数学と無限の不思議さですね。

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