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¿Cómo demostrar que la desigualdad del triángulo es válida para esta métrica?

Defina $d:\mathbb{Z}\times\mathbb{Z}\rightarrow \mathbb{R}$ por $\displaystyle d(m,n)=\frac{1}{\sup\{l\in\mathbb{N}: l!\text{ divides }\lvert m-n\rvert\}}$ con la interpretación obvia de que cuando el supremum no existe definimos $d(m,n)=0$ .

Estoy teniendo un poco de dificultad tratando de demostrar que el desigualdad triangular retenciones. ¿Puede alguien darme alguna intuición sobre la dirección que debo tomar?

Pensamientos: Mostrar $d(m,n)\le d(m,k)+d(k,n)$ si uno de los dos $\lvert m-k\rvert$ ou $\lvert k-n\rvert$ impar entonces hemos terminado. Así que sólo tenemos que considerar el caso en que todos ellos son pares. Pero no sé muy bien cómo esto ayuda.

Por otro lado, ¿para qué sirve esta métrica? Era sólo un ejemplo dado en las notas y los detalles se dejaron como un ejercicio.

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Giampaolo Rodolà Puntos 147

No creo que sea necesario tratar los casos impar e incluso por separado, pero las observaciones sobre la paridad son buenas.

Supongamos que $m, k$ y $n$ son enteros distintos, ya que los demás casos son fáciles de tratar. Supongamos que $l_1!$ es el factorial máximo que divide $|m-k|$ y $l_2!$ es el factorial máximo que divide $|k-n|$ . Sin pérdida de generalidad, supongamos $l_1\leq l_2$ . Obsérvese que esto implica $l_1!$ divide $l_2!$ y así $l_1!$ divide $m-k+k-n=m-n$ . Si $l$ es el número natural máximo cuyo factorial divide a $m-n$ se deduce que $l$ es como mínimo $l_1$ y:

$$d(m,n) \leq \frac{1}{l_1} \leq \frac{1}{l_1}+\frac{1}{l_2} = d(m,k)+d(k,n).$$

Nunca me había topado con esta métrica y, por desgracia, no tengo ni la más remota idea de su "utilidad" (más allá de ser un ejercicio interesante para los que están aprendiendo sobre métricas). Explorar las propiedades de la topología asociada a la métrica podría ayudar a comprender qué mide la métrica, y esto podría sugerir dónde podría surgir de forma natural o dónde podría aprovecharse. Quizá otra persona tenga una idea mejor sobre esta parte o podrías preguntar a la persona que construyó esas notas.

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