7 votos

Cómo llegar a ser un número irracional? Como $\sqrt{2}$, $\sqrt{3}$, o $\sum\limits_{k=1}^{\infty} \frac{1}{n^2}=\pi^2/6$

Como sabemos $\sqrt{2},\sqrt{3}$ son números irracionales. Y veo que algunas pruebas en la red.

Así que dudo que cómo $e,\pi$ o ya conocidos de los números irracionales son resultó ser irracional.

De hecho, me interesé por Riemann zeta función $$\zeta(s)=\sum_{n=0}^{\infty} \frac{1}{n^s},$$

sabemos $\zeta(2)=\pi^2/6$ de Euler, 1737.

Un matemático (lo siento olvidé su nombre) demostró $\zeta(3)$ a ser también irracional 40 años antes.

Puede alguien explicar cómo podía hacer con eso? Para entender Apéry del teorema, es muy duro?

Una pregunta plantea que un número real componen de dos diferentes irrationals (por ejemplo: $e,\pi$), $e\pi$, o de los demás puede ser racional?

11voto

Dan Walker Puntos 3466

Se sabe que es muy difícil encontrar la media aritmética de la naturaleza de la mayoría de los números reales, tales como las constantes que aparecen en el análisis matemático, por ejemplo,$\zeta (5)=\sum_{n\geq 1}\frac{1}{n^{5}}$.

Roger Apéry demostrado directamente que $\zeta(2)$ es irracional. Y él fue el primero en demostrar que $\zeta(3)$ es irracional. Él construyó dos secuencias $(a_n),(b_n)$ $[1]$

$$\begin{equation*} a_{n}=\sum_{k=0}^{n}\binom{n}{k}^{2}\binom{n+k}{k}^{2}c_{n,k}, \qquad b_{n}=\sum_{k=0}^{n}\binom{n}{k}^{2}\binom{n+k}{k}^{2},\end{ecuación*}$$

donde

$$\begin{equation*} c_{n,k}=\sum_{m=1}^{n}\frac{1}{m^{3}}+\sum_{m=1}^{k}\frac{\left( -1\right) ^{m-1}}{2m^{3}\binom{n}{m}\binom{n+m}{m}}\quad k\leq n. \end{ecuación*}$$

La relación de $a_n/b_n\to\zeta(3)$ y tiene las siguientes propiedades:

  1. $2(b_{n}\zeta (3)-a_{n})$ satisface $\lim\sup \left\vert 2(b_{n}\zeta (3)-a_{n})\right\vert^{1/n}\le(\sqrt{2}-1)^4 $.
  2. $b_{n}\in \mathbb{Z},2(\operatorname{lcm}(1,2,\ldots ,n))^{3}a_{n}\en \mathbb{Z}$.
  3. $\left\vert b_{n}\zeta (3)-a_{n}\right\vert >0$.

Esto es suficiente para demostrar la irracionalidad de la $\zeta (3)$ por la contradicción. $[2]$.

No es La Tricki entrada Para demostrar que un número es irracional, demuestran que es casi racional que da dos ejemplos y explica el principio de algunas pruebas de la irracionalidad de los números.

Las referencias.

$[1]$ Poorten, Alf., Una Prueba de que Euler Perder..., Apéry la prueba de la irracionalidad de la $\zeta(3)$. Un informe informal, Matemáticas. Intelligencer 1, nº 4, 1978/79, pp 195-203.

$[2]$ Fischler, Stéfane, Irrationalité de valeurs de zêta (d' après Apéry, Rivoal, ...), Seminario Bourbaki 2002-2003, exposé nº 910 (nov. 2002), Astérisque 294 (2004), 27-62

$[3]$ Apéry, Roger (1979), Irrationalité de $\zeta2$ et $\zeta3$, Astérisque 61: 11-13

1voto

Algunas combinaciones de irrationals puede ser demostrado ser irracional en un más o menos de manera sistemática. Por ejemplo, $(\sqrt{2})^\pi$ es irracional (y de hecho trascendental) por el teorema de Gelfond (ver http://en.wikipedia.org/wiki/Gelfond%E2%80%93Schneider_theorem).

Un enfoque para demostrar la irracionalidad de un número es mostrar que se aproxima "demasiado bien" por los números racionales $p/q$ donde "demasiado bien" se le asigna un significado específico en términos del denominador $q$. Desde este punto de vista, $e$ es irracional, porque los términos en los familiares de alimentación de la serie de la definición es: $e=\sum 1/n!$ tienden a cero rápidamente, de manera que las sumas parciales de dar muy buenas aproximaciones de $e$.

Para obtener más detalles, consulte Spivak del libro "Cálculo" donde demuestra la irracionalidad de $\pi$ en la página 307, y que $e$ es trascendental en la página 409.

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