¿Qué NO es un número real?

Hay muchas cosas que no son números reales. Tal vez la pregunta más interesante es «¿qué números hay que no son números reales?»

(1) Números complejos.

La extensión más simple y natural de los números reales es agregar # i = sqrt (-1)# y todo lo demás necesario para completarlo como lo que se llama un campo cerrado bajo suma, resta, multiplicación y división por números distintos de cero.

De hecho # CC # es en cierto sentido mucho más natural que #RR#.

Algunas cosas como el teorema de Taylor se comportan mucho mejor.

(2) Cuaterniones.

Si omites el requisito de que la multiplicación sea conmutativa, en lugar de un solo par #+-i# de raíces cuadradas de #-1# obtienes 3 pares llamados #+-i#, #+- j# y #+-k#. Algunas propiedades de estos son: #ij = k#, #ji = -k#, #jk = i#, #kj = -i#, etc.

(3) Infinito complejo único.

Imagine una esfera sentada en el origen del plano complejo. Dado cualquier punto #z # en el plano complejo, dibuja una línea desde la parte superior de la esfera a través del punto # z#. Esto intersectará la superficie de la esfera en un punto que no sea la parte superior. Si utiliza ese punto en la superficie de la esfera para representar el número #z#, habrá definido un mapeo uno a uno entre todos los puntos del plano complejo y todos los puntos de la superficie de la esfera, excepto la parte superior. Llama a la parte superior #oo# y deja que #CC_oo# sea #CC uu {oo}#.

Este es un ejemplo simple de lo que se llama una superficie de Riemann. Funciones como #f(z) = (az+b)/(cz+d)# puede ser definida como tomar el valor #oo# cuando #cz + d = 0# y #f(oo)# se puede definir como #a/c#. Entonces la definición #f(z)# resultante es continua e infinitamente diferenciable en todos los puntos de # CC_oo#. También tiene la propiedad de asignar círculos a círculos(incluidos los que pasan por #oo#).

(4) Círculo en el infinito.

En lugar de proyectar desde la parte superior de la esfera, proyectar desde el centro. Esto define un mapeo entre # CC# y la superficie hemisférica inferior abierta. Añade el ecuador y tendrás un anillo de infinitos con diferentes ángulos polares. Los que corresponden a la línea real son #+oo# y # – oo#, pero hay un complejo único de inifinity # oo (cos theta + i sin theta)# para todos los # theta en [0, 2pi)#.

(5) Infinitesimales.

En el otro extremo de la escala, qué sucede si intenta agregar números infinitamente pequeños. Bueno, puedes. Por lo general, es un poco desordenado y tiende a romper varias cosas, pero puede ser útil.

(6) Campos finitos.

(7) Anillos.

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