
我们总说,除以0没有意义。但这种简单粗暴的回答,既不准确,又无法帮我们真正理解数学。实际上,你可以除以0,只不过要付出一个小代价。这个代价,就是数学大厦的轰然倒塌。想象一下,如果允许「除以0」,你将会进入一个怎样的数学世界。
先说结论:加入「不能除以0」这条限制,并不是因为除以0没有意义。而是因为,这会让计算的结果,出现不确定性,让计算的过程出现悖论。专业一点说,这破坏了数学的一致性。
先解释什么是计算的确定性。
比如:1+1=2 1/2=0.5
这些计算的结果是确定,你不会随便给出其他结果,这就是计算的确定性。有人说,一元二次方程有两个解,三角函数有无穷多个解,这是确定的吗?这也是确定的,因为根据这些函数的方程输入一个x的值,比如0,我们就明确知道y的计算输出结果,而不是随便一个数值,所以这也是确定的。
但是,1/0=?,这个计算的结果是多少?你能确定有多少解吗?有人说,很简单啊,结果是无穷大∞。因为如果写成函数的形式:当分母x越趋近于0,y就会越趋近于无穷大∞。 例如下图,当x从大到小无限靠近0时,y就会快速增大为无穷∞。

如果y的结果是无穷大,那计算的结果还是确定的,因为无穷大也是确定的解,很多函数在特定的点上也会出现无穷大。这不是随便给出结果,所以并不是问题所在。真正的问题在于,这个计算结果是不完整的。这个计算只考虑从正数一侧靠近0,没有考虑到还有负数一侧。如果x从负数一侧靠近0,y的计算结果就会靠近负无穷-∞。例如下图给出了双侧的结果。

不同的趋近方向计算结果是完全不同。你就说,挣1个亿和赔1个亿,能一样吗? 那在0这个点上,y的取值究竟是正无穷+∞,还是负无穷-∞? 你能确定吗?是不是不能?也就说,对于函数 当它站在 x=0 这个点上成为时,突然进入了一种不确定的状态,y既不是正无穷+∞,也不是负无穷-∞,或者可以都是。 这就是不确定的。
有人说,两个结果好像也没问题啊?不就是正负两个无穷大吗? 问题在于,除了正负无穷大,还可以是从负无穷到正无穷中间的任何一个值。也就是随便给个数,都可以算是的正确结果,不再有对错之分,这是一种更诡异的不确定性。
计算过程会出现悖论
除法中不排除0会引发一个大问题是,你可以证明任何一种猜想,不管多荒谬都能成立。比如,我有一个伟大的猜想:1=2 我只需几步,就能完美的证明这个猜想是成立的。