unha medida da irracionalidade dun número real x é unha medida do perto que se pode aproximar mediante racionais From Wikipedia, the free encyclopedia
En matemáticas, unha medida da irracionalidade dun número real é unha medida do "preto" que se pode aproximar mediante racionais.
Se unha función , definida para , toma valores reais positivos e é estritamente decrecentes en ambas as variábeis, considere a seguinte desigualdade:
para un número real dado e números racionais con . Definimos como o conxunto de todos os para o que só existen un número finito de de forma que se satisfaga a desigualdade. Entón chámase unha medida da irracionalidade de en relación a Se non hai tal e o conxunto está baleiro, dise que ten unha medida de irracionalidade infinita .
En consecuencia, a desigualdade
ten como moito só un número de finitamente moitas solucións para tódolos .
O expoñente de irracionalidade ou medida de irracionalidade de Liouville-Roth vén dado pola función, unha definición que adapta a definición dos números de Liouville, o expoñente de irracionalidade defínese para números reais sendo o supremo do conxunto de tal que se satisfán as desigualdades por un número infinito de pares de enteiros primos con .[1][2]:246
Para calquera valor , o conxunto infinito de todos os racionais que satisfán a desigualdade anterior producen boas aproximacións de . Pola contra, se , entón hai como moito finitamente moitos coprimos con que satisfán a desigualdade.
Outro xeito de expresalo sería[3]
Por exemplo, sempre que unha aproximación racional con dá cifras decimais exactas, entón
para calquera , agás como máximo un número finito de pares "afortunados" .
Un número con expoñente de irracionalidade chámase número diofantiano,[4] mentres que os números con chámanse números de Liouville.
Se temos que o e para algúns números reais positivos , entón podemos estabelecer un límite superior para o expoñente de irracionalidade de con: [6][7]
Para a maioría dos números transcendentais, non se coñece o valor exacto do seu expoñente de irracionalidade.[5] A continuación móstrase unha táboa de límites superiores e inferiores coñecidos.
Número | Expoñente da irracionalidade | Notas | |
---|---|---|---|
Límite inferior | Límite superior | ||
Número racional con | 1 | Todo número racional ten un expoñente de irracionalidade de exactamente 1. | |
Número alxébrico irracional | 2 | Polo Teorema de Roth o expoñente de irracionalidade de calquera número alxébrico irracional é exactamente 2. Exemplos inclúen raíces cadradas e o número áureo . | |
2 | Se os elementos da expansión simple da fracción continua dun número irracional están limitados por encima de por un polinomio arbitrario , entón o seu expoñente de irracionalidade é .
Os exemplos inclúen números nos que as fraccións continuas se comportan de forma previsíbel como e. | ||
2 | |||
2 | |||
con | 2 | con , ten termos de fracción continua que non superan unha constante fixa.[8][9] | |
con [10] | 2 | onde é a secuencia de Thue-Morse e. Ver Constante de Prouhet-Thue-Morse . | |
[11][12] | 2 | 3.57455... | Hai outros números da forma para os que se coñecen os límites dos seus expoñentes de irracionalidade.[13][14][15] |
[11][16] | 2 | 5.11620... | |
[17] | 2 | 3.43506... | Hai moitos outros números da forma para os que se coñecen límites no seu expoñente de irracionalidade.[17] Este é o caso de . |
[18][19] | 2 | 4.60105... | Hai moitos outros números da forma para os que se coñecen límites no seu expoñente de irracionalidade.[18] Este é o caso de . |
[11][20] | 2 | 7.10320... | Probouse que se a Serie Flint Hills (onde n está en radiáns) converxe daquela o expoñente de irracionalidade de é como moito [21][22] e que se diverxe o expoñente de irracionalidade é como mínimo .[23] |
[11][24] | 2 | 5.09541... | e son linearmente dependentes sobre . |
[25] | 2 | 9.27204... | Hai moitos outros números da forma para os que se coñecen límites no seu expoñente de irracionalidade.[26][27] |
[28] | 2 | 5.94202... | |
Constante de Apéry [11] | 2 | 5.51389... | |
[29] | 2 | 10330 | |
Constante de Cahen [30] | 3 | ||
Constante de Champernowne ien base [31] | Examplos inclúen | ||
Números de Liouville | Os números de Liouville son precisamente aqueles números que teñen un expoñente de irracionalidade infinito.[2]:248 |
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.