Ejemplos de r2√r2r^{\sqrt{2}} como número irracional, para números reales 0 <10 <10 <1

Después de leer esta pregunta en este Intercambio de pila de matemáticas, y probé algunos cálculos fallidos, escribí en la calculadora en línea Wolfram Alpha el código (sqrt(2)/2)^sqrt(2) para obtener como salida que también este número es trascendente y, por lo tanto, irracional.

Antes de este cálculo con Wolfram Alpha, como digo era una curiosidad que me preguntaba si es posible deducir o se conocen algunos casos por los cuales se puede afirmar que r 2 es irracional, cuando

0 < r < 1
es un número real. Los únicos cálculos que hice fueron, asumiendo que pag y q son enteros positivos con mcd ( pag , q ) = 1 , de
r 2 = pag q
eso
(1) 2 registro r = registro pag registro q .
tomando logaritmos. Y además si suponemos, por contradicción, que 2 es un número racional, puedo escribir la condición
(2) PAG q registro r = registro pag registro q ,
dónde PAG y q son enteros positivos que satisfacen mcd ( PAG , q ) = 1 .

Pero ( 1 ) ni ( 2 ) no me digas nada

Pregunta. Imagina que un amigo me pide un razonamiento para obtener ejemplos de números irracionales de la forma

r 2 ,
cuando el numero real r corre en el set 0 < r < 1 . ¿Cuál es el razonamiento por el que debo decírselo a mi amigo? Si queremos crear ejemplos simples de números irracionales de la forma r 2 , ¿cuáles son los requisitos/condiciones simples que deben cumplirse con esos números reales? 0 < r < 1 ? Por supuesto, si necesita teoremas del tipo del teorema de Gelfond-Schneider, o un enfoque diferente, puede combinarlos con estas declaraciones en su discusión para obtener algunos ejemplos usando un razonamiento matemático. Si conoces literatura, puedes consultarla. Gracias de antemano.

¿Miró la pregunta de desbordamiento matemático vinculada a la pregunta que publicó? Parece hacer un buen trabajo respondiendo....
Gracias, entonces esta tarde intentaré entender la respuesta de Mark Sapir y otros comentarios en Math Overflow. Con mi Pregunta estoy preguntando qué debería ser una discusión de casos simples. r 2 siendo irracional, y por supuesto utilizando los teoremas de la literatura sobre números trascendentes. Muchas gracias por tu atención @lulu
En mi humilde opinión, si no hay restricción en X aparte de un número real, las cosas se ponen fáciles. Dejar b ser un número irracional (infinidad de tales números) en el intervalo ( 0 , 1 ) tal que r ( 2 ) = b , puedes expresar r con la función logaritmo.
Muchas gracias también por tu contribución @Huang
Puedes elegir todos los números irracionales algebraicos r con 0 < r < 1 . Como se señala a continuación, el teorema de Gelfond-Schneider garantiza que r 2 será trascendental, por lo tanto irracional. Podrías, por ejemplo, elegir el número de proporción áurea 5 1 2
Muchas gracias por su ayuda, siéntase libre de agregar una respuesta con sus comentarios, como prueba formal @Peter
@ user243301 No puedo probar el teorema de Gelfond-Schneider, solo lo apliqué. Y la respuesta no contendría mucha más información que la respuesta ya dada.
Por supuesto, estoy diciendo la aplicación de tal teorema y tu ejemplo @Peter

Respuestas (2)

2 2 es un número trascendental del teorema de Gelfond-Schneider , de ahí su recíproco ( 1 2 ) 2 es claramente un número irracional.

Gracias por aclarar el ejemplo.

El teorema de Gelfond-Schneider mencionado por Jack permite una elección más general para r :

Para todo irracional algebraico r con 0 < r < 1 , el número r 2 es trascendental, por lo tanto irracional.

Una opción particularmente linda es el número de proporción áurea ϕ = 5 1 2