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Análisis Matemático 66

2025 CABANA

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ANÁLISIS MATEMÁTICO 66 UBA XXI
CÁTEDRA CABANA

Práctica 1 - Números reales y funciones

1.11. (Optativo) Demostrar.
b) Demostrar que si xRx \in \mathbb{R} es irracional, entonces x1x-1 y 1x\frac{1}{x} son irracionales. (Sug.: demostrar por reducción al absurdo)

Respuesta

Para demostrar que si xRx \in \mathbb{R} es irracional, entonces x1x-1 y 1x\frac{1}{x} son irracionales, vamos a utilizar la demostración por reducción al absurdo (como nos sugiere la ayudita del enunciado) para cada una de estas afirmaciones por separado.
Primera afirmacioˊn:\textbf{Primera afirmación:} x1x-1 es irracional. Supongamos, para llegar a un absurdo, que x1x-1 es racional a pesar de que xx es irracional. Esto significaría que x1x-1 se puede expresar como una fracción de dos enteros a/ba/b, donde aa y bb son enteros y b0b \neq 0. Entonces... x1=abx - 1 = \frac{a}{b} Ahora despejemos xx: x=ab+1x = \frac{a}{b} + 1 x=ab+bbx = \frac{a}{b} + \frac{b}{b} x=a+bbx = \frac{a+b}{b} Como a+ba+b y bb son enteros (la suma de enteros es un entero), entonces xx sería racional, que es una contradicción con la hipótesis de que xx es irracional. Por lo tanto, nuestra suposición inicial, es decir, que x1x-1 es racional, debe ser falsa. Así que x1x-1 es irracional.
 Segunda afirmacioˊn:\textbf{Segunda afirmación:} 1x\frac{1}{x} es irracional. Supongamos, para llegar a un absurdo, que 1x\frac{1}{x} es racional mientras que xx es irracional. Si 1x\frac{1}{x} es racional, entonces existe una representación de 1x\frac{1}{x} como una fracción de dos enteros c/dc/d, donde cc y dd son enteros y d0d \neq 0. Por tanto: 1x=cd\frac{1}{x} = \frac{c}{d} Despejando... x=dcx = \frac{d}{c} Acá dd y cc son enteros y por lo tanto xx sería racional. Pero esto entra en contradicción con la hipótesis de que xx es irracional. Por consiguiente, nuestra suposición inicial de que 1x\frac{1}{x} es racional debe ser falsa. Y entonces 1x\frac{1}{x} es irracional. En ambas demos utilizamos la reducción al absurdo para probar que si xx es irracional, entonces tanto x1x-1 como 1x\frac{1}{x} también son irracionales =)
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