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Irrationale Zahlen und ganzzahlige Brüche

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Elementare Zahlentheorie

Tags: Elementare Zahlentheorie, Irrationale Zahlen, Rationale Zahlen, Sonstig

 
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ptchf

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00:33 Uhr, 19.01.2022

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Guten Tag!
Ich bin in letzter Zeit bei unterschiedlichsten Beweisen auf folgende Annahme(n) gestoßen:

"Eine Zahl mit endlichem Nachkommateil oder sich periodisch wiederholenden unendlichen Nachkommateil, sind als Bruch zweier ganzen Zahlen zu schreiben. (also sind rationale Zahlen"

Bzw.

"Eine unendliche Zahl ohne Periodizität im Nachkommateil ist eine irrationale Zahl, also nicht als ganzzahliger Bruch darzustellen."

Klingt logisch und ich hatte mich schon fast daran gewöhnt, es einfach zu akzeptieren, aber irgendie nervt es mich jetzt doch...

Hat jemand für die beiden Sätze einen schönen Beweis? Wenns geht nicht allzu kompliziert, denn ich bin als Informatiker eher Hobby-Mathematiker.

LG und danke im Voraus!

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich bräuchte bitte einen kompletten Lösungsweg." (setzt voraus, dass der Fragesteller alle seine Lösungsversuche zur Frage hinzufügt und sich aktiv an der Problemlösung beteiligt.)
Online-Nachhilfe in Mathematik
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DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

08:43 Uhr, 19.01.2022

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Steht hier (auf Englisch):
en.wikipedia.org/wiki/Repeating_decimal#Every_rational_number_is_either_a_terminating_or_repeating_decimal
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HAL9000

HAL9000

09:05 Uhr, 19.01.2022

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Und falls du genauere Informationen zur Periodenlänge der Dezimaldarstellung einer rationalen Zahl r haben willst:

Ist r=pq mit teilerfremden p,q (d.h. vollständig gekürzt), dann gilt gemäß Primfaktorzerlegung q=2a5bc mit a0,b0 sowie c mit ggT(c,10)=1

1) Im Fall c=1 ist die Dezimaldarstellung endlich, bzw. man kann auch sagen "mit Nullenperiode".

2) Im Fall c>1 ist sie periodisch mit einer kleinsten Periode T, die Teiler ist von φ(c) ( -> Eulersche Phi-Funktion). Es gilt sogar die Aussage, dass T ein Teiler von λ(c) ist ( -> Carmichael-Funktion), das macht bei c mit stark zerklüfteter Primfaktorzerlegung nochmal einen ziemlichen Gewinn.


Beispiel: r=191 mit 91=713, dann ist die kleinste Periode T von r ein Teiler von φ(91)=612=72. Mit Carmichael-Funktion ergibt sich sogar, dass sie ein Teiler von λ(91)=kgV(6,12)=12 ist. Tatsächlich gilt sogar 191=0,010989¯, d.h. Periode T=6.

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