Autor Tema: Dimensión de una base para los reales

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23 Enero, 2024, 12:41 am
Respuesta #20

Richard R Richard

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Cierto.
Hola ,muchas gracias por confirmar paso a paso.
pero no es él mismo una base, porque hay unos que son combinación lineal de otros. Por ejemplo, \( \color{red}1/2 = 2(1/4) \).
Tienes razón,  se me escapaba ese detalle.

tiene infinitos vectores, tantos como números reales, pero no todos los números reales.
  Sí . claro ya me doy cuenta de la diferencia.

Pero puedes tomar una base formada únicamente por números entre 0 y 1.
Genial, me sirve para acotar lo que todavía no soy capaz de transmitirte bien, intentaré  buscar como explicarme mejor.

No, multiplicando no funciona, pero sumando sí. Puedes tomar un conjunto \( X\subset [0, 1] \) que sea linealmente independiente y maximal, es decir que todo número entre 0 y 1 sea combinación lineal de los elementos de \( X \). Además puedes suponer que \( 1\in X \). Entonces, si \( \alpha \) es cualquier número real, llamando \( n \) a su parte entera, tienes que \( \alpha- n\in [0, 1] \), luego \( \alpha- n = r_1 x_1+\cdots + + r_m x_m \), para ciertos \( x_i\in X \) y coeficientes \( r_i \) racionales. Y así \( \alpha = n\cdot 1+ r_1 x_1+\cdots + + r_m x_m \) es combinación lineal de elementos de \( X \) (si algún \( x_i \) fuera 1, agruparíamos \( (n+r_i)x_i \)).
ok, creo que eso es lo que hacia para presentarte los ejemplos que siguen

Es decir existen el 0.314159265, el  0,27182818284590452353602874713527... y el 0,61803398874989484820458683436564 para que podamos por combinación lineal  formar el resto de los reales.
Presuponía algunos valores de $$x_i\in [0,1]$$ que  por alguna operación pudiese llegar a cualquier real fuera de ese intervalo, si un elemento de la base era $$x_j=\dfrac{\pi}{10} \in [0,1]$$ era posible obtener $$\pi$$ fuera del intervalo [0,1], listo , entendí que incluso no es necesario que exista ese o cualquier otro submúltiplo de $$\pi$$ , sino que podría obtenerse $$\pi$$ por Cl de un conjunto finito de elemento de un sin números de  bases diferentes.

pero así no son base porque sobran, porque no son independientes. Basta un subconjunto adecuado para tener una base.
Sí, me ha quedado claro.

En efecto, si tomas \( X\subset [0,1] \) que sea una base de los números reales, necesariamente el cardinal de X es el mismo que el del conjunto de todos los números reales.
Significaría  que hay una relación biyectiva entre cada elemento de conjunto $$[0,1]$$ o uno del otro $$[-\infty,\infty]$$... como los enteros pares vs los enteros...

No he dicho tal cosa.
No fue intención decir que lo habías escrito, si no más bien que eso fue lo que entendí.

No veo la relación.
Te comprendo,  voy a pensar mejor como explicarme , para repreguntar ya que sí se la veo.

 
La base \( X \) es tan no numerable como [0, 1].
Claro, ahora caigo en razón.

pero no veo nada que nos permita predecir si ese número obtenido por diagonalización estará o no en \( X \).

  Bueno, comprendo  lo que me dices,  pero si sucede que está ...contradice que  el número de la diagonal sea diferente a todos y cada uno de los elementos de la base , ya que sería idéntico o igual a uno de ellos, lo que fallaría en argumentar que se hallarían más reales, y si no está , entonces el subconjunto de números no es una base de los reales. Veo  contradicción  en las dos posibilidades,  que implicancias tiene eso?, por ahí le doy mas importancia de lo que realmente tiene.

Esto no lo entiendo. Por ejemplo, en las frases en negrita parece que hables del cardinal de un número real. Eso no tiene sentido. Puedes hablar del cardinal de un conjunto de números reales (o de lo que sea), pero el cardinal de un número \( \alpha \), si quieres verlo como el cardinal de \( \{\alpha\} \), es 1. Y no sé de qué otro modo se puede entender.

Probablemente deba releer el significado de "cardinal", no estoy comprendiendo el sentido de la frase que me escribes. para mi el cardinal, es un número de orden que le asignas a un elemento dentro de un conjunto.  Ya leí que no es eso, reitero hare mi intento de explicarme con las palabras mejor elegidas.


No entiendo. Si aplicas el método de la diagonal de Cantor a todos los reales llegas a un absurdo (porque encuentras un número real fuera de la lista), luego no es posible numerar todos los reales. Si tienes una lista de números reales a partir de la cual obtienes otro por diagonalización, la lista de partida no contiene todos los números reales.
Claro, eso es lo que intente explicar párrafos  antes con las contradicciones que veo, existe entonces tal base, o es solo una ilusión. es decir, es obvio que no se puede enumerar cada elemento, pero se puede esbozar alguna relación o propiedad entre las cifras de alguna base  que si cumpla  $$\mathbb R\times \mathbb Q \to \mathbb R$$? algo así como  las filas o columnas de la matriz identidad, siguen la  regla de la delta de Kronecker)

No veo por qué podríamos asegurar que se tiene que cumplir una cosa o la contraria.
No digo que se tenga que cumplir nada, sino que  mi incognita es cual se cumplirpia? o en qué condiciones se da un resultado y en que otras el otro.

En todo lo que planteas aquí lo que echo en falta es alguna relación entre la diagonalización de Cantor y las bases. Cada vez que intentas relacionar ambas cosas das un salto al vacío.
Ok, le daré una vuelta de tuerca , mas despacio y tranquilo, con mas tiempo, solo acotaría que  otra forma de verlo es que  para mi la diagonalización es un método para obtener un elemento de los reales que es desigual o diferente a cada elemento de cualquier base de los reales que imagine, luego me pregunto si dicho número lo puedo obtener también como CL de la base usando solo racionales como coeficientes y tanto sea sí o no la respuesta  una breve justificación, para buscar información, pero mi apuesta es por "No, se puede", y no que no podemos estar seguros si Sí o No.

Gracias[/quote]
Saludos  \(\mathbb {R}^3\)

23 Enero, 2024, 01:31 am
Respuesta #21

Carlos Ivorra

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Bueno, comprendo  lo que me dices,  pero si sucede que está ...contradice que  el número de la diagonal sea diferente a todos y cada uno de los elementos de la base , ya que sería idéntico o igual a uno de ellos, lo que fallaría en argumentar que se hallarían más reales, y si no está , entonces el subconjunto de números no es una base de los reales. Veo  contradicción  en las dos posibilidades,  que implicancias tiene eso?, por ahí le doy mas importancia de lo que realmente tiene.

Si \( X\subset [0, 1] \) es una base de \( \mathbb R \), entonces no es numerable. Si tomas una sucesión \( x_0, x_1, \ldots \) de elementos de \( X \), no puede recorrer toda la base, porque no es numerable. Si formas un nuevo número real por diagonalización, tienes garantizado que no será ninguno de los \( x_i \), pero puede ser un elemento de \( X \) distinto de todos los \( x_i \), o puede no estar en \( X \). No vero razón para que no pueda darse cualquiera de los dos casos. Será seguro distinto de los \( x_i \), pero eso no dice nada sobre si está o no en \( X \), porque \( X \) tiene necesariamente más números que los que hay en la lista.

Probablemente deba releer el significado de "cardinal", no estoy comprendiendo el sentido de la frase que me escribes. para mi el cardinal, es un número de orden que le asignas a un elemento dentro de un conjunto.  Ya leí que no es eso, reitero hare mi intento de explicarme con las palabras mejor elegidas.

El cardinal de un conjunto es su número de elementos. Por ejemplo, el cardinal del conjunto de los primos menores que 10 es 4, el cardinal del conjunto de los números naturales es \( \aleph_0 \), el cardinal de las diferentes formas de ordenar bien el conjunto de los números naturales es \( \aleph_1 \), el cardinal del conjunto de los números reales es \( 2^{\aleph_0} \). El cardinal de cualquier base de \( \mathbb R \) es \( 2^{\aleph_0} \). Cada conjunto tiene un cardinal, finito o infinito.

Claro, eso es lo que intente explicar párrafos  antes con las contradicciones que veo, existe entonces tal base, o es solo una ilusión. es decir, es obvio que no se puede enumerar cada elemento, pero se puede esbozar alguna relación o propiedad entre las cifras de alguna base  que si cumpla  $$\mathbb R\times \mathbb Q \to \mathbb R$$? algo así como  las filas o columnas de la matriz identidad, siguen la  regla de la delta de Kronecker)

No entiendo qué quieres decir con que una base cumpla $$\mathbb R\times \mathbb Q \to \mathbb R$$.

Una base de \( \mathbb R \) es un conjunto \( X \), que puedes tomar, si quieres, contenido en \( [0, 1] \). No hay ninguna forma de describir explícitamente una de estas bases, pues su existencia sólo puede probarse usando el axioma de elección. Éste te asegura que puedes tomar un conjunto linealmente independiente contenido en \( \mathbb R \), o en \( [0, 1] \), si quieres, lo mayor posible, en el sentido de que si añades cualquier otro número real deja de ser independiente, y tal conjunto es una base, pero no puedes definir uno explícitamente de ninguna manera.

No digo que se tenga que cumplir nada, sino que  mi incognita es cual se cumplirpia? o en qué condiciones se da un resultado y en que otras el otro.

Estábamos hablando de tomar una sucesión en una base de \( \mathbb R \) y formar a partir de ella un número real por diagonalización. Puede estar en la base o no estarlo. Es como si tomas un conjunto de números naturales, te quedas con su mínimo y me preguntas bajo qué condiciones será par o impar. Pues depende del conjunto que tengas. En este caso depende de qué sucesión has cogido y de qué otros números hay en la base. No creo que puedas decir más al respecto.

solo acotaría que  otra forma de verlo es que  para mi la diagonalización es un método para obtener un elemento de los reales que es desigual o diferente a cada elemento de cualquier base de los reales que imagine,

La diagonalización es un método para obtener un nuevo número real a partir de una sucesión de números reales. Sigo sin ver ninguna relación con bases.

luego me pregunto si dicho número lo puedo obtener también como CL de la base usando solo racionales como coeficientes y tanto sea sí o no la respuesta  una breve justificación, para buscar información, pero mi apuesta es por "No, se puede", y no que no podemos estar seguros si Sí o No.

Si tomas una sucesión en una base y generas un número por diagonalización a partir de ella, puede estar en la base o no estarlo. Si está en la base, seguro que no lo puedes obtener a partir de los números de la sucesión a partir de números racionales, pero si no está en la base, puede que sí, o puede que necesites usar otros números de la base que no estén en la sucesión.

24 Enero, 2024, 11:55 pm
Respuesta #22

Richard R Richard

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Si \( X\subset [0, 1] \) es una base de \( \mathbb R \), entonces no es numerable. Si tomas una sucesión \( x_0, x_1, \ldots \) de elementos de \( X \), no puede recorrer toda la base, porque no es numerable. Si formas un nuevo número real por diagonalización, tienes garantizado que no será ninguno de los \( x_i \), pero puede ser un elemento de \( X \) distinto de todos los \( x_i \), o puede no estar en \( X \). No veo razón para que no pueda darse cualquiera de los dos casos. Será seguro distinto de los \( x_i \), pero eso no dice nada sobre si está o no en \( X \), porque \( X \) tiene necesariamente más números que los que hay en la lista.


Estuve bastante entretenido viendo que querías decirme con esta frase, y ya caí, listo.  No veía como podía ser LD, pero encontré mi propio contraejemplo, así que muerta la mosca con el cañonazo.




Cada conjunto tiene un cardinal, finito o infinito.
Gracias, Si ya vi que escribí sin sentido, por error o ignorancia, espero recordarlo para la próxima vez que escriba.



Una base de \( \mathbb R \) es un conjunto \( X \), que puedes tomar, si quieres, contenido en \( [0, 1] \). No hay ninguna forma de describir explícitamente una de estas bases, pues su existencia sólo puede probarse usando el axioma de elección. Éste te asegura que puedes tomar un conjunto linealmente independiente contenido en \( \mathbb R \), o en \( [0, 1] \), si quieres, lo mayor posible, en el sentido de que si añades cualquier otro número real deja de ser independiente, y tal conjunto es una base, pero no puedes definir uno explícitamente de ninguna manera.


Ok entiendo , presuponía por poner un ejemplo ... el caso en que cada elemento de la base se  definia así  \( X_n\to 1\times10^{-n} \quad \forall n\in[0,\infty) \)  ese tipo de definición puede ser válida... si escribes los elementos uno bajo de otro explicitamente, observarías una diagonal de unos en un mar de ceros, entonces suponía que al diagonalizar debía cambiar el uno de la diagonal  "por un cero", pero claro puede ser cualquiera de los otros 8 dígitos distintos de 0 y 1 , por eso la diagonal puede ser LD o múltiplo de alguno de los elementos de la base, .....esa cosa pava..., no la veía. 


Listo resuelto el meollo. De nuevo mil gracias.

Saludos  \(\mathbb {R}^3\)