Um Curso de Cálculo, Volume 1

Hamilton Luiz Guidorizzi · Capítulo 110 de 111

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Um Curso de Cálculo, Volume 1

F.8 Identificação de ℚ com

Teorema (do supremo). Se A for um subconjunto de ℝ, não vazio e limitado superiormente,

então A admitirá supremo.

 

Demonstração

 

Seja Pelo lema, γ é número real. Vamos mostrar que γ é o supremo de A, isto é, γ = sup A. De fato, como γ é a reunião dos α pertencentes a A, segue que, para todo α ∈ A,

γ ⊃ α, ou seja, γ ≥ α.

Logo, γ é cota superior de A. Por outro lado, se γ' é uma cota superior qualquer de A, γ' ≥ α, para todo α ∈ A, e, portanto, para todo α ∈ A,

γ ' ⊃ α;

 

■

 

F.8 Identificação de ℚ com

Inicialmente, vamos definir aplicação bijetora (aplicação e função são palavras sinônimas). Sejam A e B dois conjuntos não vazios e ϕ uma aplicação de A e B.

Dizemos que ϕ é bijetora se

(i) Im ϕ = B

(ii) ∀s, t ∈ A, s ≠ t ⇒ ϕ (s) ≠ ϕ (t).

A condição (i) significa que ϕ é sobrejetora e a (ii), injetora. Deste modo,

ϕ é bijetora se e somente se ϕ for injetora e sobrejetora.

Seja α um número real. Dizemos que α é um número real racional se

existe um racional r tal que α = r*.

O conjunto dos números reais racionais será indicado por

Seja α um número real. Se α não pertencer a diremos que α é um

número real irracional. Verifique que

 

é um número real irracional.

Olhemos, agora, para a aplicação ϕ : ℚ → dada por ϕ (r) = r*, que a

cada racional r associa o real racional r*. Tal aplicação é bijetora (verifique). Além disso, temos:

(i) ϕ (r + s) = (r + s)* = r* + s* = ϕ (r) + ϕ (s). (ii) ϕ (r · s) = (rs)* = r* · s* = ϕ (r) · ϕ (s). iii) r ≤ s ⇔ r* ≤ s*.

Tal aplicação ϕ nos permite, então, identificar o racional r com o real

racional r*. Neste sentido, podemos olhar para ℚ como subconjunto de ℝ.

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