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¿Cuál es la utilidad de la clasificación en números transcedentales y algebraicos?

Clasificación en racionales y irrationals tiene sentido porque los números irracionales parecen ser completamente diferente a la de los números racionales, que es la terminación o de repetición.

Sabemos que todos los números irracionales no son de la terminación de la no-repetición de la repetición de expansiones decimales, entonces ¿por qué hay necesidad de separar los números, que son raíces de ecuaciones polinómicas y las que no lo son?

Hay algo en especial en la expansión decimal de pi, que la expansión decimal de la raíz 2 no tiene?

Podría esto ser cierto que todos los no-transcedental irrationals puede ser expresada por una nueva fórmula en términos de los radicales, racionales y las operaciones aritméticas, mientras que transcedentals no puede ser? Si esto es cierto, entonces la clasificación no transcedental irrationals y transcedentals sentido.

EDITAR - Pero alphacapture señala en los comentarios de que eso no es cierto porque ecuaciones polinómicas de grado mayor que 4 no tienen solución formula en términos de los radicales. Por eso, para mí, la solución de un polinomio de grado 8 ecuación parece ser tan raro como pi, pero de acuerdo a las matemáticas, la pi se supone para ser más raro porque es 'transcedental", y así de alguna manera inherentemente difiere de raíces de ecuaciones polinómicas.

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Markus Scheuer Puntos 16133

Me gustaría dar tres ejemplos que ponen de relieve la utilidad de la clasificación de un número trascendental. Vamos a empezar con un problema declaró hace miles de años.

  • Cuadrar el círculo

    Este es un famoso problema que se remonta a los antiguos Griegos. Dado un círculo con un radio uno, encontrar una construcción en un número finito de pasos con regla y compás sólo para obtener un cuadrado con la misma área.

    Sabemos que el área del círculo con un radio de una es $\pi$. Por un lado, se puede demostrar que cada longitud de iniciarse desde la unidad de longitud, que está construido en un número finito de pasos con regla y compás sólo, es algebraico. Por otro lado, fue Ferdinand von Lindemann que podría mostrar que $\pi$ es trascendental (1882).

    Es la trascendencia de $\pi$ que aclaró que este antiguo problema es irresoluble.

El siguiente ejemplo demuestra la importancia trascendental de números en el siglo 20.

  • Hilbert del séptimo problema

    Fue uno de los grandes momentos del desarrollo de la matemática, cuando David Hilbert presentó el 23 de problemas para la comunidad matemática en la conferencia de París el Congreso Internacional de Matemáticos de 1900.

    Estos problemas tienen una enorme influencia para el desarrollo de la matemática, que, incluso, allanó el camino para las nuevas disciplinas matemáticas e inspiró a muchos de los más creativos de los matemáticos en el siglo 20.

    El séptimo problema, titulado por Hilbert Irracionalidad y Trascendencia de Ciertos Números de direcciones trascendente números, indicando la importancia de una clasificación de ellos ha sido considerado por los principales matemáticos. El problema puede enunciarse como:

  • Es ${\displaystyle a^{b}}$ siempre trascendental, para algebraicas $ {\displaystyle a\not \in \{0,1\}}$ e irracionales algebraicas ${\displaystyle b}$?

    Necesitó más de tres décadas hasta que una respuesta afirmativa podría ser dada por Aleksandr Gelfond (1 de abril de 1934) y de forma independiente por Theodor Schneider (28 de Mayo de 1934).

Con el último ejemplo de saltar a la derecha en el siglo 21.

  • Los períodos de

    representan otra de las fascinantes de la clase de los números introducidos por D. Zagier y M. Kontsevich en el año 2000. Forman una contables de la clase de números que se extiende entre los $\overline{\mathbb{Q}}$, el conjunto de los números algebraicos y $\mathbb{C}$.

    Las propiedades de estos números son una fuente de inspiración para los matemáticos y trascendente períodos son muy atractivos, como se muestra en la encuesta La trascendencia de los Períodos de Michel Waldschmidt (2005).

    En el resumen del trabajo que indica la importancia trascendental de los números.

    Resumen: El conjunto de los números reales y el conjunto de los números complejos tiene la potencia del continuo. Entre estos números, los que son "interesantes", que aparecen en forma "natural", que merecen nuestra atención, forman una contables conjunto. A partir de este punto de vista, estamos interesados en los períodos definidos por M. Kontsevich y D. Zagier. Damos el estado del arte sobre la cuestión de la media aritmética de la naturaleza de estos números: para decidir si un punto es un número racional, irracional algebraica de números, o bien una trascendental número es el objeto de un par de teoremas y de muchas conjeturas. También consideramos que la aproximación de dichos números racionales o números algebraicos.

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kerchee Puntos 66

Trascendental números son números que no se pueden definir en el lenguaje del álgebra. Su existencia demuestra que los conceptos básicos de la aritmética no son suficientes para describir completamente todos los fenómenos que se producen en los números reales.

Los polinomios son precisamente las fórmulas en una variable que puede ser escrito utilizando solamente la suma, la resta y la multiplicación. Sí, se pueden escribir como una suma de monomials, y esta es una útil forma canónica, sino que lo convierte en una mala definición, a pesar del hecho de que es repetida tal cual sin cesar por los docentes de secundaria e incluso la universidad más fuentes de nivel. Por lo tanto, una ecuación polinómica con coeficientes racionales es cualquier ecuación que puede ser escrito utilizando los números racionales y el $+$ $\cdot$ signos. Por supuesto, mediante el uso de coeficientes negativos, esto también nos permite utilizar la $-$ si nos gusta. Además, una ecuación que utiliza también la división de siempre puede ser reducido a la forma $\frac {P(x)} {Q(x)}=0$ donde $P$ $Q$ son polinomios, y de allí a $P(x)=0$, por lo que si $x$ resuelve una ecuación que involucra la división, también resuelve una ecuación sin división. Y por último, cualquier número racional puede ser escrita utilizando las cuatro operaciones de aritmética y los números de $0$$1$.

Por lo tanto, una definición de un número algebraico es un número que satisface una fórmula escrita usando sólo $+, -,\cdot,\div, 0, 1$, e $=$. Si tenemos en cuenta este alfabeto (y asociados a la gramática) para ser el "lenguaje del álgebra", entonces, como una fórmula puede ser tomado como una definición de que el número escrito en ese idioma. $\sqrt 2$ se puede dar una definición. $\pi$ es generalmente definido haciendo referencia a la geometría, y cuál es su trascendencia significa es que tenemos necesidad de la geometría (o, al menos, algo más grande que el álgebra) para definir. Un trascendental número es uno en el que la única predicados escrito en el lenguaje de álgebra que el número se verifica el trivial de los predicados verificado por todos los números, como $x+x=2x$.

Se podría objetar que algo como $x^2=2$ realmente no se definen $\sqrt 2$, ya que después de todo lo que la ecuación también es cierto para $-\sqrt 2$. Esto es cierto, y de hecho esta idea conduce finalmente a la teoría de Galois. Los números de $\sqrt 2$ $-\sqrt 2$ no puede ser distinguido usando álgebra y los números racionales, en la misma forma en que $\pi$ no puede ser definida usando álgebra y los números racionales. En la teoría de Galois tenemos la idea de conjugar los números de más de un campo dado,$F$, que son números que no pueden ser distinguidos "desde el punto de vista de la $F$". Esto significa que cualquier frase escrita en el "lenguaje de los $F$" es verdadero para ambos elementos, o verdadero para ninguno de los dos. En resulta que siempre hay una fundamental "penas mínimas" - la mínima de polinomio tal que el conjugado números de $a$ son precisamente todos los números para hacer que la oración verdadera. Por lo tanto no podemos hacerlo mejor que el mínimo polinomio como una definición de " $a$ en el idioma de $F$ - es la frase verdadera para $a$ lo cual es cierto para la menor cantidad de otros elementos.

Recuerdo haber leído en alguna parte que hay una noción general de que en lógica se llama un "elemento trascendental" más de un idioma o de un sistema formal, o algo así, que básicamente es exactamente lo que he descrito: un elemento que se verifica ninguna de las frases en el idioma de las tautologías. Alguien que sabe más puede dejar un comentario o una respuesta.

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Neall Puntos 12075

La noción de número algebraico es un punto de partida para las áreas de las matemáticas, como la teoría de Galois y la teoría de números algebraicos. Los conjuntos de números algebraicos se pueden usar para formar campos de extensión finitos de$\mathbf Q$, que se comportan de muchas maneras, como cubrir espacios en topología y superficies de Riemann (que están estrechamente relacionadas con extensiones finitas del campo$\mathbf C(z)$).

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Ryder Rude Puntos 8

Una posible explicación que pensé de mí mismo es que hay un algoritmo iterativo común (como el método de Newton) para todos los números algebraicos (es decir, raíces de polinomios), para determinarlos con tanta precisión como uno quiera. Pero hay algoritmos separados para e, pi, etc. Y luego hay transcendentales no computables para los cuales no existe algoritmo. Supongo que esto los hace más raros que los irracionales no trascendentales.

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