terça-feira, 11 de outubro de 2011

Um stick de passadas racionais

"Entre dois números reais sempre existe um número racional".

Usaremos um pacato stick domesticado para provar esse teorema.




Colocaremos um par qualquer de números reais sobre pontos de uma reta e provaremos que entre esse par de pontos há um número racional. O stick comprovará o teorema com passadas a partir do número sobre a reta.

Iniciamos a nossa demonstração considerando um par de números reais . Convidamos o stick a se posicionar sobre o ponto da reta real (à esquerda do ponto ).

Estendemos sobre o intervalo um tapete vermelho.

Escolhemos um número inteiro maior do que . Nesse momento, utilizamos a nossa condição de criador do stick para gentilmente convidá-lo a andar na direção positiva da reta com passadas de mesmo tamanho .



Como o stick anda com passadas de tamanho fixo, existe um inteiro positivo de sorte que na -ésima passada o stick estará à direita do tapete vermelho.




Desde que as passadas do stick são uniformes de tamanho menor do que o comprimento do tapete vermelho, ele não poderá saltar o tapete para se posicionar à direita do tapete vermelho, ou seja, existe um inteiro de sorte que na -ésima passada o stick estará sobre o tapete vermelho.



Por outro lado, na -ésima passada o stick estará sobre o ponto racional . Juntando as duas últimas conclusões, provamos que o número racional está entre e .

Para finalizar, vale observar que no caso nada precisa ser demonstrado e, no caso , sugiro que você escolha um stick que esteja disposto a andar no sentido negativo da reta.


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