jvr
2020-08-01 11:37:16 UTC
Der Versuch, Mückenheims Interesse für ein wenig Mathematik zu wecken, ist
zunächst gescheitert. Aber wir wollen nicht so schnell aufgeben.
Hier also die Lösung für die ersten beiden Mückenhausener Hausaufgaben.
Am Schluss werden wir Mückes tiefsinnige Frage nach der Dichte der Verteilung
bei der Cantor'schen Abzählung der rationalen Zahlen beantworten - aber nur
wenn Mücke mitspielt.
Def: Die Farey-Folge n-ter Ordnung besteht aus den rationalen Zahlen im Intervall [0,1], der Größe nach aufsteigend geordnet, die eine Darstellung als gekürzter Bruch h/k mit k <= n besitzen. Es ist also (h,k) = 1.
1. Wenn n > 1 haben zwei direkt auf einander folgende Glieder einer Farey-Folge niemals denselben Nenner.
Es seien h/k und h'/k' die aufeinander folgenden Glieder von F_n. Dann gilt
h/k < h/(k-1) < (h+1)/k <= h'/k, denn h+1 <= h' < k. Also müsste
h/(k-1) zwischen h/k und h'/k' liegen.
2. Für zwei benachbarte Brüche h/k and h'/k' der Farey-Folge F_n gilt immer
k + k' > n.
Es gilt h/k < (h + h')/(k + k') < h'/k'.
Das war doch noch sehr schmerzlos. Wovor hat Mücke also so große Angst?
zunächst gescheitert. Aber wir wollen nicht so schnell aufgeben.
Hier also die Lösung für die ersten beiden Mückenhausener Hausaufgaben.
Am Schluss werden wir Mückes tiefsinnige Frage nach der Dichte der Verteilung
bei der Cantor'schen Abzählung der rationalen Zahlen beantworten - aber nur
wenn Mücke mitspielt.
Def: Die Farey-Folge n-ter Ordnung besteht aus den rationalen Zahlen im Intervall [0,1], der Größe nach aufsteigend geordnet, die eine Darstellung als gekürzter Bruch h/k mit k <= n besitzen. Es ist also (h,k) = 1.
1. Wenn n > 1 haben zwei direkt auf einander folgende Glieder einer Farey-Folge niemals denselben Nenner.
Es seien h/k und h'/k' die aufeinander folgenden Glieder von F_n. Dann gilt
h/k < h/(k-1) < (h+1)/k <= h'/k, denn h+1 <= h' < k. Also müsste
h/(k-1) zwischen h/k und h'/k' liegen.
2. Für zwei benachbarte Brüche h/k and h'/k' der Farey-Folge F_n gilt immer
k + k' > n.
Es gilt h/k < (h + h')/(k + k') < h'/k'.
Das war doch noch sehr schmerzlos. Wovor hat Mücke also so große Angst?