| Módulo I - Capítulo I Alargando Horizontes |
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Localizando Irracionais - A Continuidade da Reta |
Da maneira como foi estabelecido o sistema de coordenadas, é fácil localizar os números inteiros numa reta numerada, como mostra a figura abaixo.
Os números racionais também podem ser localizados, facilmente. Por exemplo, se queremos representar um racional cujo denominador seja o número inteiro n, devemos dividir cada segmento de comprimento unitário em n partes iguais. Na figura abaixo fizemos n = 3, e com isso é fácil localizar todos os racionais cujo denominador é 3.
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Se procedermos dessa maneira para todo e qualquer valor de n, todos os números racionais poderão ser representados por um ponto da reta e cada ponto da reta estará associado a famílias (ou classes) de racionais equivalentes. Veja a figura. |
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Mas, como é possível marcar na reta numerada os números irracionais?
Como já vimos, podemos obter o número
, como a medida da hipotenusa de um triângulo retângulo de catetos de comprimento unitário. (Fig. 1) Por sua vez
, pode ser obtido como a medida da hipotenusa do triângulo retângulo em que um dos catetos é igual a um e o outro é igual a
. (Fig.2)
De uma maneira geral, a medida da hipotenusa de um triângulo retângulo cujos catetos medem 1 e
, mede
. Assim, podemos marcar sobre uma reta todos os irracionais da forma
. Mas, nem todos os irracionais são desta forma. Como localizar na reta numerada irracionais como o número
, por exemplo?
O método neste caso consiste numa verdadeira perseguição ao número irracional. A idéia é "ir fechando o cerco" a estes números por aproximações racionais por falta e por excesso, cada vez melhores, de tal maneira que o número irracional esteja sempre entre essas aproximações.
Vamos ilustrar esta situação. Sabemos que
está localizado entre 3 e 4. Tal fato pode ser indicado assim:
Î
[3,4], que significa que
pertence ao intervalo compreendido entre 3 e 4. Esta localização é um pouco grosseira. Podemos melhorá-la bastante, observando que
está entre 3.2 e 3.1, isto é
Î
[3.1,3.2], conforme indicado na figura abaixo.
Se dividirmos este último intervalo em 10 partes iguais, o número
deve-se encontrar em um destes subintervalos. Neste caso,
está entre 3.14 e 3.15, ou seja
Î
[3.14,3.15]. Veja abaixo.
Continuando assim, podemos localizar
entre 3.141 e 3.142. Dessa maneira, vamos "apertando o cerco" em torno do número
, por meio de intervalos cada menores. Se quisermos continuar na prática com esse procedimento, teremos que usar uma lente de aumento para marcar os próximos intervalos. Mas o que importa não é a possibilidade ou não de desenharmos no papel um intervalo de comprimento muito pequeno; o importante é entender a idéia de que à medida em que o tamanho dos intervalos diminui, as suas extremidades se aproximam cada vez mais e que sempre existirá um número, no caso deste exemplo
, que se encontra dentro de um destes intervalos. Como podemos perceber também o "cerco" aos irracionais é um processo infinito.
Podemos generalizar este fato dizendo que qualquer número real pode ser aproximado por uma seqüência infinita de racionais. Em matemática, dizemos que os racionais são densos nos reais, para expressar este processo de aproximações sucessivas e cada vez melhores.
Para saber mais sobre o número
Em 1872, Ricardo Dedekind usou esta idéia para estabelecer a continuidade dos números reais, isto é para formular de uma maneira matematicamente aceitável, a idéia intuitiva de que a reta e, consequentemente, o conjunto dos números reais, pois, estes dois conjuntos têm o mesmo número de pontos, não tem "furos" ou "buracos".
consulte O número Pi: de Arquimedes aos nossos dias.