ПРЕТСТАВУВАЊЕ НА РЕАЛНИТЕ БРОЕВИ СО ДЕЦИМАЛНИ ДРОПКИ
Нека е даден реален број
x>0x>0 size 12{x>0} {} кој не е цел број. Ако x може да се напише како конечна децимална дропка, односно
x
=
a
0
,
a
1
a
2
.
.
.
a
n
x
=
a
0
,
a
1
a
2
.
.
.
a
n
size 12{x=a rSub { size 8{0} } ,a rSub { size 8{1} } a rSub { size 8{2} } "." "." "." a rSub { size 8{n} } } {}
тогаш
x=a0,a1a2...an=a0a1a2...an10n=pqx=a0,a1a2...an=a0a1a2...an10n=pq size 12{x=a rSub { size 8{0} } ,a rSub { size 8{1} } a rSub { size 8{2} } "." "." "." a rSub { size 8{n} } = { {a rSub { size 8{0} } a rSub { size 8{1} } a rSub { size 8{2} } "." "." "." a rSub { size 8{n} } } over {"10" rSup { size 8{n} } } } = { {p} over {q} } } {},
од каде следи дека секој реален број запишан со конечна децимална дропка е рационален број и обратно.
Сега нека претпоставиме дека x не може да се напише во конечна децимална дропка. Тогаш согурно x се наоѓа меѓу два последователни цели броја, односно постои цел број C таков што
C
<
x
<
C
+
1
.
C
<
x
<
C
+
1
.
size 12{C<x<C+1 "." } {}
Нека интервалот меѓу C и C+1 се подели на десет дела со броевите
c1,c2,c3,...,c9c1,c2,c3,...,c9 size 12{c rSub { size 8{1} } ,`c rSub { size 8{2} } ,`c rSub { size 8{3} } , "." "." "." ,c rSub { size 8{9} } } {}. Аналогно, x ќе се најде во еден од овие подинтервали и тоа се запишува со
C
,
c
1
<
x
<
C
,
c
1
+
1
10
.
C
,
c
1
<
x
<
C
,
c
1
+
1
10
.
size 12{C,c rSub { size 8{1} } <x<C,c rSub { size 8{1} } + { {1} over {"10"} } "." } {}
Со продолжување на постапката се добива
C,c1c2...cn<x<C,c1c2...cn+110C,c1c2...cn<x<C,c1c2...cn+110 size 12{C,c rSub { size 8{1} } c rSub { size 8{2} } "." "." "." c rSub { size 8{n} } <x<C,c rSub { size 8{1} } c rSub { size 8{2} } "." "." "." c rSub { size 8{n} } + { {1} over {"10"} } } {},
што претставува бесконечна децимална дропка која може да се сумира и таа сума ќе го претставува реалниот број x. Ако бројот x се поклопи со некој од краевите на претходниот интервал, тогаш ќе важи
C
,
c
1
c
2
.
.
.
c
n
≤
x
≤
C
,
c
1
c
2
.
.
.
c
n
+
1
10
C
,
c
1
c
2
.
.
.
c
n
≤
x
≤
C
,
c
1
c
2
.
.
.
c
n
+
1
10
size 12{C,c rSub { size 8{1} } c rSub { size 8{2} } "." "." "." c rSub { size 8{n} } <= x <= C,c rSub { size 8{1} } c rSub { size 8{2} } "." "." "." c rSub { size 8{n} } + { {1} over {"10"} } } {}
и левата и десната страна во последното неравенство ќе бидат еднакви и сите цифри кои следат ќе бидат секогаш нули или деветки кои периодично се повторуваат.
Пример 1.
Бројот
1,234=1,234000...=1,2339999...1,234=1,234000...=1,2339999... size 12{1,"234"=1,"234000" "." "." "." =1,"2339999" "." "." "." } {}
Првото равенство
1,234=1,234000...1,234=1,234000... size 12{1,"234"=1,"234000" "." "." "." } {} е очигледно, додека второто равенство ќе се докаже. За таа цел, бројот
1,2339999...1,2339999... size 12{1,"2339999" "." "." "." } {} се запишува како
1,
2339999
.
.
.
=
1,
233
+
0,
0009999
.
.
.
=
1,
2339999
.
.
.
=
1,
233
+
0,
0009999
.
.
.
=
size 12{1,"2339999" "." "." "." =1,"233"+0,"0009999" "." "." "." ={}} {}
=1,233+9104+9105+9106+⋯=1,233+9104+9105+9106+⋯ size 12{ {}=1,"233"+ { {9} over {"10" rSup { size 8{4} } } } + { {9} over {"10" rSup { size 8{5} } } } + { {9} over {"10" rSup { size 8{6} } } } + dotsaxis } {} =
1,233+9(1104+1105+1106+⋯)1,233+9(1104+1105+1106+⋯) size 12{1,"233"+9 \( { {1} over {"10" rSup { size 8{4} } } } + { {1} over {"10" rSup { size 8{5} } } } + { {1} over {"10" rSup { size 8{6} } } } + dotsaxis \) } {}.
Изразот во заградата е конвергентен геометриски ред чии што збир е
1104+1105+1106+⋯=a11−q=11041−110=19⋅1031104+1105+1106+⋯=a11−q=11041−110=19⋅103 size 12{ { {1} over {"10" rSup { size 8{4} } } } + { {1} over {"10" rSup { size 8{5} } } } + { {1} over {"10" rSup { size 8{6} } } } + dotsaxis = { {a rSub { size 8{1} } } over {1 - q} } = { { { {1} over {"10" rSup { size 8{4} } } } } over {1 - { {1} over {"10"} } } } = { {1} over {9 cdot "10" rSup { size 8{3} } } } } {},
па затоа
1,
233
+
9
(
1
10
4
+
1
10
5
+
1
10
6
+
.
.
.
)
1,
233
+
9
(
1
10
4
+
1
10
5
+
1
10
6
+
.
.
.
)
size 12{1,"233"+9 \( { {1} over {"10" rSup { size 8{4} } } } + { {1} over {"10" rSup { size 8{5} } } } + { {1} over {"10" rSup { size 8{6} } } } + "." "." "." \) } {}
=
1,
233
+
9
9
⋅
10
3
=
=
1,
233
+
9
9
⋅
10
3
=
size 12{ {}=1,"233"+ { {9} over {9 cdot "10" rSup { size 8{3} } } } ={}} {}
=
1,
233
+
1
10
3
=
1,
233
+
0,
001
=
1,
234
=
1,
233
+
1
10
3
=
1,
233
+
0,
001
=
1,
234
size 12{ {}=1,"233"+ { {1} over {"10" rSup { size 8{3} } } } =1,"233"+0,"001"=1,"234"} {}
од каде следи дека
1,234=1,234000...=1,2339999...1,234=1,234000...=1,2339999... size 12{1,"234"=1,"234000" "." "." "." =1,"2339999" "." "." "." } {} .