24 votos

Descripción explícita de un conjunto abierto pequeño que contiene a los números racionales

Sabemos que el conjunto $\mathbb{Q}$ de números racionales tiene medida cero porque es numerable. De hecho, si $(q_n)_{n=1,2,\ldots}$ es una enumeración de $\mathbb{Q}$, entonces $\bigcup_{n=1}^\infty(q_n-2^{-n}\varepsilon,q_n+2^{-n}\varepsilon)$ cubre $\mathbb{Q}$, y este conjunto abierto es una unión de intervalos abiertos cuyas longitudes suman $2\varepsilon$.

Eso es bueno y explícito, pero esos intervalos se superpondrán (probablemente mucho), y sabemos, por supuesto, que un conjunto abierto es una unión disjunta de intervalos abiertos. No es muy difícil demostrar que la suma de las longitudes de esos intervalos (los componentes del conjunto abierto) es menor que $2\varepsilon$. Sin embargo, esto es mucho menos explícito.

Pregunta: ¿Puedes dar una lista explícita de intervalos abiertos mutuamente disjuntos de longitud finita cuya unión contenga todos los números racionales?

No es difícil dar un procedimiento para crear esa lista, pero eso no es lo suficientemente explícito. Me gustaría una fórmula bonita para los extremos del $n$-ésimo intervalo. (Esos extremos tendrían que ser irracionales, por supuesto.)

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X