• Asignatura: Matemáticas
  • Autor: albarosa037pccab8
  • hace 7 años

Demostrar que el resultado de la suma (π + e) es un número irracional.

Respuestas

Respuesta dada por: albitarosita55pc10yf
0

Respuesta:

VER DEMOSTRACIÓN.

Explicación paso a paso:

1. Como   (π + e) > 5  y   (π + e) < 6,  se descarta que la suma  (π + e) sea un número entero. Es decir,  (π + e) ∉ Z.

2. Ahora, supongamos que  (π + e) es racional con periodo.

   Sea   (π + e)  =  5, d1d2 ..dL d1d2..dL d1d2..dL ..., donde d1d2..dL es el periodo de  L  dígitos.   di puede ser cualquier dígito.

3. Se define el conjunto infinito R1. Los elementos de R1 son los racionales que resultan al agregar al entero 2, uno a uno, los dígitos decimales sucesivos del irracional  e = 2, 718281828459045...

Es decir, R1 = {E1, E2, E3, ...}, donde  E1= 2,7 ; E2=2,71 ; E3= 2,718; etc.

4. Se define además, el conjunto infinito I de números irracionales. Los elementos de  I  son los irracionales que resultan al sumar π con cada elemento de R1.

Es decir, I = {I1, I2, I3, ...}, donde  I1 = π + E1, I2 = π + E2 ,  I3 = π + E4 , etc.

5. el conjunto  I  contiene al elemento  Ik = π + Ek  tal que la diferencia

(π + e) - (π + Ek) es:

 (π + e) - (π + Ek) =  0, 00000..00N1N2N3... (hay k ceros después de la coma e inmediatamente antes del dígito no nulo N1).

Entonces,  (π + e) - (π + Ek) = N1, N2N3...  X  10^[-(k+1)].

6. Por esto, las k primeras cifras decimales de (π + e) son iguales a las k primeras cifras decimales del irracional (π + Ek).

7.  Sea  k = m.L,  donde m  y  L  son enteros positivos y m >1. Como las  k  primeras cifras decimales de  (π + e) son iguales a las k primeras cifras decimales del irracional (π + Ek), por definición de número irracional, dado cualquier  L  siempre será posible encontrar un m tal que en esas  k  primeras cifras decimales de (π + e) no hay un dígito o grupo de dígitos d1d2..dL que se repita sucesivamente  m  veces.

8. Es decir,   (π + e) ≠  5  +  ∑(d1d2..dL) X 10^(-m.L), desde m=1 hasta infinito.

9. Por tanto, (π + e) ≠ 5, d1d2 ..dL d1d2..dL d1d2..dL ..., donde d1d2..dL es el periodo de  L  dígitos.

10. Según la suposición hecha en la expresión  2, hemos llegado a una contradicción. Por esto, esa suposición es falsa. Y entonces el resultado de la suma  (π + e) no tiene un desarrollo decimal periódico.

11. Supongamos ahora que   (π + e) es un racional con desarrollo decimal finito.

Sea   (π + e) = 5, D1D2..DL, donde D1D2..DL es el desarrollo decimal de L cifras decimales.

 Al multiplicar en ambos lados por 10^L, resulta:

10^L (π + e) = 5D1D2..DL. Entonces:

10^L  =  (5D1D2..DL)/(π + e).  .................. (1)

Para que la expresión (1) se verifique, el número de cifras del numerador debe ser igual al número de cifras del denominador.

Podemos escoger el elemento  Im del conjunto I tal que m = 2L, con lo cual las 2L primeras cifras decimales de (π + e) son iguales a las 2L primeras cifras decimales del irracional  (π +Em). Y así, para cualquier L escogido, (π + e) siempre tendrá mas de L cifras decimales.

Por tanto, la expresión (1) es absurda. Y la suposición según la cual la suma (π + e) tiene un desarrollo decimal finito es falsa.

12. Finalmente, como no es un entero y  como no tiene desarrollo decimal periódico ni desarrollo decimal finito, el resultado de la suma (π + e) es un irracional.

Preguntas similares