mr n! m Z,n N 是否在R上稠密?

時間 2021-05-12 03:50:58

1樓:法國球

這個問題等價於: 這個數列的小數部分是否在 稠密?其中 也是乙個無理數。答案是:有可能稠密,有可能不稠密。

不稠密的例子:

取 ,則 ,顯然第一項是整數,而第二項滿足 , 因此第二項就是 的小數部分。從而 的小數部分不是稠密的(唯一的聚點是 )。

稠密的例子(構造性證明):

設 是 中的全體有理數(可列),並假設 是既約分數。又設 是一列(待定的)嚴格遞增的正整數,並定義

。固定乙個正整數 ,注意到:

我們的想法是,讓 是乙個整數,讓 是乙個很小的數,以至於 。這樣一來 的小數部分恰好是 ,變化時,小數部分會跑遍每乙個長度為的有理區間,因此就稠密了!

為了讓 是整數,只需要讓 能夠被每乙個 ( )整除。因此只要取 \prod_^n_k!q_k" eeimg="1"/>就行。

為了讓 足夠小,注意到

,因此只要取 q_" eeimg="1"/>即可。

因此我們可以「遞迴地」選取 :只要取 ,且 \max\left\,\prod_^n_k!q_k\right\}" eeimg="1"/>,這樣構造出的 一定滿足 的小數部分在 稠密!

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