» Esercizi svolti di Matematica e Fisica

[¯|¯] Riepilogo parziale sull'insieme di Cantor



Per non perderci per strada cerchiamo di riepilogare i risultati raggiunti. Siamo partiti dall'insieme C0:


ovvero dall'intervallo [0,1] o ciò che è lo stesso, il segmento i cui estremi hanno ascissa 0 e 1, appartenente alla retta reale.
Dividiamo tale segmento in tre parti di pari lunghezza ossia in tre segmenti di lunghezza 1/3, dopodiché rimuoviamo il segmento centrale e chiamiamo C1 l'insieme ottenuto (che è l'unione di due intervalli disgiunti), come mostrato in figura:


Applichiamo lo stesso procedimento ai segmenti che compongono C1, ottenendo quattro segmenti ciascuno di lunghezza 1/9, come vediamo dalla figura:


Una suddivisione ulteriore restituisce otto segmenti ciascuno di lunghezza 1/27, come appare dalla figura:


Ripetendo un numero infinito di volte tale operazione di suddivisione, otteniamo infiniti segmenti di lunghezza infinitesima, giacché la k-esima suddivisione restituisce 2k segmenti ciascuno di lunghezza 3-k Poniamo


per cui










Per quanto visto


Ma


onde


In altri termini, l'insieme di Cantor è "ciò che rimane" dopo le infinite suddivisioni, i.e. infiniti segmenti di lunghezza infinitesima. D'altra parte, per il teorema dimostrato in precedenza, si ha che "ciò che rimane" è il sottoinsieme di [0,1] i cui elementi non contengono l'1 nella rappresentazione in base 3:



***

Prendiamo x0 appartenente all'insieme di Cantor la cui espansione ternaria è


Quindi

ovvero

Abbiamo dunque trovato due espansioni ternarie distinte dello stesso elemento x0 dell'insieme di Cantor. Tale proprietà si generalizza a ogni elemento del predetto insieme, cosicché:

Infine osserviamo che

Viceversa


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