Um Curso de Cálculo, Volume 1

Hamilton Luiz Guidorizzi · Capítulo 104 de 111

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Um Curso de Cálculo, Volume 1

F.2 Relação de Ordem em ℝ

b) α = … 1

c) α = … 2

 

7. * 2 Seja A = { r | r ∈ ℚ , r > 0 e r < 2}. Determine a reunião de todos os

reais α, com α ∈ A. Verifique que tal reunião é um número real.

 

F.2 Relação de Ordem em ℝ

O símbolo ℝ será usado para indicar o conjunto dos números reais: ℝ = {α|α é número real}.

 

Definição. Sejam α e β dois números reais. De nimos

a) α ≤ β ⇔ α ⊂ β.

b) α < β ⇔ α ⊂ β e α ≠ β.

 

Deixamos a seu cargo verificar que, “≤” é uma relação de ordem sobre ℝ,

isto é, “≤” satisfaz as propriedades:

01) ∀α ∈ ℝ, α ≤ α.

02) ∀α, β ∈ ℝ, α ≤ β e β ≤ a ⇒ α = β.

03) ∀α, β, γ ∈ ℝ, β ≤ β e β ≤ γ ⇒ α ≤ γ.

Para provar (04), vamos precisar do

 

Lema. Se α é um número real e se x é um racional, com x ∉ α, então, p < x, para todo p ∈ α.

 

Demonstração

 

Suponhamos, por absurdo, que exista p ∈ α, com p ≥ x. Pela (R2), teríamos, então, que x ∈ α, contradição. Portanto, se x ∉ α, então p < x para todo p ∈ α.

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Este lema nos diz que todo racional x que não pertence ao real α, é uma

cota superior de α. Vamos, agora, demonstrar a seguinte propriedade.

 

Propriedade (04). Quaisquer que sejam α e β em ℝ , α ≤ β ou β ≤ α.

 

Demonstração

 

Quaisquer que sejam os reais α e β, α ⊂ β ou α ⊄ β.

Se α ⊂ β, então, α ≤ β.

Se α não está contido em β (α ⊄ β), então existe um racional x, com x ∈ α

e x ∉ β.

Como x ∉ β, segue do lema que p < x, para todo p ∈ β. Como x ∈ α e,

para todo p ∈ β, p < x, segue de (R2) que p ∈ α, para todo p ∈ β, isto é, β ⊂ α, ou seja, β ≤ α.