47 votos

Dar una secuencia concreta de racionales que converja a un número irracional y viceversa.

Dé una secuencia concreta de racionales que converja a un número irracional y viceversa....

Mi trabajo

Podría dar una secuencia de irracionales que converja a un número racional...

Dejemos que $r\in \mathbb Q,$ $$a_n=\frac {\sqrt 2} n+r$$ Pero no pude dar una secuencia de racionales que converja a un irracional.. Ayúdame a resolverlo.....

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98voto

Luis Puntos 1020

$a_n = \left( 1 +\dfrac{1}{n} \right)^n $ converge a $e$

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Oh... super... muchas gracias... @Luis

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@David De nada

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Muy buena respuesta. +1.

54voto

rajb245 Puntos 290

¿Qué tal si $a_n$ = la expansión decimal de $\sqrt{2}$ hasta el $n$ -en el cuarto lugar

Una definición formal podría ser $$a_n = \lfloor 10^n\sqrt{2} \rfloor 10^{-n} $$

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+1, pero esto es un poco como hacer trampa.

29 votos

¿Por qué hacer trampas? Es una forma concreta de producir una secuencia de racionales que convergen a cualquier número irracional de su elección.

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@MartinArgerami: depende del contexto, creo. Si acabas de construir los números reales como clases de equivalencia de secuencias convergentes de racionales, y la motivación de la pregunta es proporcionar ejemplos concretos de irracionales en esa forma, entonces afirmar la existencia de $\sqrt{2}$ es un salto. Sustitución de $\lfloor 10^n\sqrt{2} \rfloor$ con "el mayor número entero $a$ s.t. $a^2 \leq 2 * 10^{2n}$ " podría ayudar.

36voto

paw88789 Puntos 19712

Tomar cocientes de números de Fibonacci consecutivos: $\frac11,\frac21,\frac32,\frac53,\frac85,\dots$ . Es bien sabido que esto converge a la proporción áurea $\frac{1+\sqrt{5}}{2}$ que es irracional.

25voto

Oli Puntos 89

Considere la secuencia $$0.1, 0.101, 0.101001, 0.1010010001, 0.101001000100001, 0.101001000100001000001,\dots.$$ Esto converge a $\alpha=0.101001000100001000001\cdots$ . La expansión decimal de $\alpha$ no es finalmente periódica, por lo que $\alpha$ es irracional.

13 votos

Espacia bien esos 1's y obtendrás también un número trascendental. Gracias a Liouville.

0 votos

@Joel yo también creo que esto es trascendental, pero nunca he visto la prueba.

3 votos

Si hubiera dejado crecer los huecos como $n!$ el número sería seguramente trascendental. Con las lagunas que he utilizado, creo que si el número es trascendental es un problema abierto.

20voto

Lachlan Puntos 374

Cualquier serie de Taylor que converja a un irracional funcionaría. Por ejemplo

$$\frac{1}{0!}+\frac{1}{1!} + \frac{1}{2!} + \frac{1}{3!} + \frac{1}{4!} + \cdots = e$$

Elija cualquier número irracional, elija una función que lo calcule dada una entrada racional, entonces la serie taylor de esa función alrededor de esa entrada cumplirá los requisitos.

11 votos

No es tan general como lo haces ver. No todas las series de Taylor tienen coeficientes racionales.

2 votos

Muy buena observación - supongo que más completamente requiere que la función y todas sus derivadas sean racionales alrededor de algún punto (y que la entrada esté dentro del radio de convergencia de ese punto). Aunque esto es cierto para la mayoría de las series de Taylor conocidas, ya que creo que es para lo que se suelen utilizar.

1 votos

Creo que debería haber otro término ${1\over 1!}$ en LHS

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