Módulo I - Capítulo I
Alargando Horizontes


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.

[Maple OLE 2.0 Object]

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.

[Maple OLE 2.0 Object]

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.

[Maple OLE 2.0 Object]

Mas, como é possível marcar na reta numerada os números irracionais?
Como já vimos, podemos obter o número
[Maple Math] , como a medida da hipotenusa de um triângulo retângulo de catetos de comprimento unitário. (Fig. 1) Por sua vez [Maple Math] , 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 [Maple Math] . (Fig.2)


[Maple OLE 2.0 Object]

De uma maneira geral, a medida da hipotenusa de um triângulo retângulo cujos catetos medem 1 e [Maple Math] , mede [Maple Math] . Assim, podemos marcar sobre uma reta todos os irracionais da forma [Maple Math] . Mas, nem todos os irracionais são desta forma. Como localizar na reta numerada irracionais como o número [Maple Math] , 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
[Maple Math] está localizado entre 3 e 4. Tal fato pode ser indicado assim: [Maple Math] Î [3,4], que significa que [Maple Math] pertence ao intervalo compreendido entre 3 e 4. Esta localização é um pouco grosseira. Podemos melhorá-la bastante, observando que [Maple Math] está entre 3.2 e 3.1, isto é [Maple Math] Î [3.1,3.2], conforme indicado na figura abaixo.

[Maple OLE 2.0 Object]

Se dividirmos este último intervalo em 10 partes iguais, o número [Maple Math] deve-se encontrar em um destes subintervalos. Neste caso, [Maple Math] está entre 3.14 e 3.15, ou seja [Maple Math] Î [3.14,3.15]. Veja abaixo.

[Maple OLE 2.0 Object]

Continuando assim, podemos localizar [Maple Math] entre 3.141 e 3.142. Dessa maneira, vamos "apertando o cerco" em torno do número [Maple Math] , 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 [Maple Math] , 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.

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".

Para saber mais sobre o número [Maple Math] consulte O número Pi: de Arquimedes aos nossos dias.

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