这个问题等价于: 这个数列的小数部分是否在 稠密?其中 也是一个无理数。答案是:有可能稠密,有可能不稠密。
不稠密的例子:
取 ,则 ,显然第一项是整数,而第二项满足 , 因此第二项就是 的小数部分。从而 的小数部分不是稠密的(唯一的聚点是 )。
稠密的例子(构造性证明):
设 是 中的全体有理数(可列),并假设 是既约分数。又设 是一列(待定的)严格递增的正整数,并定义
。固定一个正整数 ,注意到:
我们的想法是,让 是一个整数,让 是一个很小的数,以至于 。这样一来 的小数部分恰好是 ,当 变化时, 小数部分会跑遍每一个长度为 的有理区间,因此就稠密了!
为了让 是整数,只需要让 能够被每一个 ( )整除。因此只要取 就行。
为了让 足够小,注意到
,因此只要取 即可。
因此我们可以“递归地”选取 :只要取 ,且 ,这样构造出的 一定满足 的小数部分在 稠密!
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