Cosa significa “vicino a”?

Continuando dall’ultima volta, considera il numero (normale, decimale)

0.333333333\punti

con un numero infinito di 3 dopo il punto decimale. Ora, probabilmente sai che questo rappresenta 1/3. Ma perché? Come definiamo cosa significa una sequenza così infinita di cifre?

La risposta standard è che pensiamo al numero decimale infinito  0.333333333 \ dots come una scorciatoia per il limite della sequenza

0.3, 0.33, 0.333, 0.3333, \ dots

Cioè, la sequenza di numeri razionali 0.3, 0.33 e così via, si avvicina infinitamente a qualche numero, vale a dire 1/3, che è preso come significato della sequenza. (Sto agitando un po ‘ le mani qui; questo di solito è reso più preciso attraverso la nozione di una sequenza di Cauchy. Ma l’intuizione è la stessa.)

Ora, nel paragrafo precedente ho detto che i numeri 0.3, 0.33, si avvicinano infinitamente a qualche numero. Cosa intendiamo per “vicino”? Potresti pensare che questa sia una domanda stupida e ovvia. Ma si scopre che cose interessanti accadono se diamo una risposta diversa dal solito.

Innanzitutto, pensiamo a cosa significa “vicino a” nel contesto dei soliti numeri reali. La distanza tra due numeri x e y è definita come |xy|, dove |a| indica il valore assoluto usuale di un numero. Possiamo pensare alla funzione del valore assoluto come all’assegnazione di una dimensione a ciascun numero: 42 e -42 hanno entrambi la stessa dimensione, vale a dire 42. Quindi la distanza tra due numeri è la dimensione della loro differenza.

Il nome del gioco ora sarà quello di definire una funzione di dimensioni diverse, che scriveremo |a|_{10}. L’utilizzo di questa funzione di dimensione ci darà un significato diverso di” vicino a”: due numeri x e y saranno “vicini” l’uno all’altro quando |xy|_{10} è piccolo.

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