Sé que el intervalo abierto $(1,2)$ es incontable. Así que hay una cantidad infinita de números reales en el intervalo. ¿Existe una relación entre los números racionales y los irracionales?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?Podemos poner el conjunto de los números racionales y los números naturales en correspondencia uno a uno, y por lo tanto demostrar que el número de números naturales es igual al número de números racionales.
Por lo tanto, tenemos $\mathbb{R}$ (Números reales) un infinito incontable.
$\mathbb{Q}$ (Números racionales) un infinito contable, y, $\mathbb{R}-\mathbb{Q}$ (Números irracionales) un infinito incontable.
Por lo tanto, el número de números irracionales es estrictamente mayor que los números irracionales.
Por lo tanto, la relación entre números racionales e irracionales es $0$ .
La función
$$f(x):=\frac1{x-1},\quad x\in(1,2)$$
es una biyección de $(1,2)$ a $(1,\infty)$ con la propiedad de asignar números racionales a números racionales y números irracionales a números irracionales.
Si sabe que $(1,\infty)$ tienen el mismo número de racionales e irracionales que $\Bbb R$ ya está hecho.
El cociente es cero, el conjunto de los racionales es denumerable (contable) mientras que los irracionales son incontables. Para probar la cardinalidad de $\mathbb Q$ véase ¿Producir una biyección explícita entre los racionales y los naturales? . A continuación, observe que $((1,2)\cap\mathbb Q)\cup((1,2)\cap(\mathbb R - \mathbb Q))=(1,2)$ donde $\mathbb R - \mathbb Q$ denota los irracionales. Dado que $(1,2)\cap\mathbb Q$ es contable y $(1,2)$ es incontable debe ser el caso que $(1,2)\cap(\mathbb R - \mathbb Q)$ es incontable ya que la unión finita de conjuntos contables es contable.
En otras palabras, estás preguntando cuál es la integral de Lebesgue de la función de Dirichlet (la función característica de los racionales): $$ D(x) =1_{\mathbb Q}(x)=\left\{\begin{matrix} 1 & \mbox{if } x\in\mathbb Q \\ 0 & \mbox{if } x \notin \mathbb Q \end{matrix}\right. $$ Como los racionales son contables, la medida de Lebesgue de los números racionales es $0$ . Por lo tanto, la función de Dirichlet es igual a $0$ en casi todas partes y la respuesta es $\int D(x)=0$ .