そこまでいくなら0.999...のまま極限の論理の意味を示せばいいのではないでしょうか。
(具体的な数を出す方をプロタゴラス、それより1に近い数を出す方をソクラテス、のようにキャラクターを当てて対話形式にするのもよい)
イプシロンデルタ論法は4の部分を示すことだけど、理解されにくいのはその結果起こる意味である5の解釈のほうだと思います。
異論の余地を認めさせないのが論理だけど、論理というシステムが土台にあるのが数学で、そこに納得できないのなら、むしろ数学とはなにか自体を学ぶことを薦めるほうがいいでしょう(集合論、数理論理などから)。
この生徒なら「ちょっと待ってください、0.999…って本当に数になるんですか?」と聞いてきて 単調収束定理の話をすることになり最終的に実数を定義する話になりそう
重要な点は最初に、0.99....が数であるとした時点で必ず1になること自体を納得させることだと思いますよ。 その上で、0.99....のようなものでも同種の数となるように作られたのが実数で...