home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1993 #3 / NN_1993_3.iso / spool / sci / math / 18611 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1993-01-21  |  4.3 KB  |  71 lines

  1. Newsgroups: sci.math
  2. Path: sparky!uunet!haven.umd.edu!darwin.sura.net!news.duc.auburn.edu!lab11!harshec
  3. From: harshec@mail.auburn.edu (Eric C. Harshbarger)
  4. Subject: My other Christmas Question
  5. Message-ID: <1993Jan21.211913.11144@news.duc.auburn.edu>
  6. Sender: usenet@news.duc.auburn.edu (News Account)
  7. Nntp-Posting-Host: lab11.duc.auburn.edu
  8. Reply-To: harshec@mail.auburn.edu
  9. Organization: Auburn University
  10. References: <C15H03.A3q@cs.bham.ac.uk>
  11. Date: Thu, 21 Jan 1993 21:19:13 GMT
  12. Lines: 57
  13.  
  14.  
  15. Thanks to all who responded to my 'HARSH' question about primes (q.v.
  16. 'Question about Primes'). Since that was well received, I thought I`d
  17. post the other question I came up with during the holidays-- it's a
  18. little harder to describe, so bear with me. I hope it proves interesting.
  19.  
  20. Consider the interval I=[0,1].
  21. It is fact that every element of I may be represented by an infinite
  22. binary (Base 2) expansion; examples:
  23.  
  24. .0101010101.... = 1/3
  25. .0111111111.... = 1/2 or
  26. .1000000000.... = 1/2
  27. etc...
  28.  
  29. DEFINE set S(2\0) to be all points in [0,1] which may be represented by expansions in Base 2 which exclude 0 after some finite point in the expansion (i.e. after some point in the expansion only 1s appear). Note that this `finite point` is not fixed; it can vary depending on the expansion-- as long as after *some* point 0s no longer appear.
  30.  
  31. DEFINE S(2\1) as the set of points in [0,1] whose Base 2 expansions exclude 1 after some finite point.
  32.  
  33. DEFINE set S2 as [S(2\0) union S(2\1)].
  34.  
  35. Now, consider representations of elements of [0,1] in Base 3 (tertiary expansions). Again, with no restrictions, all numbers in [0,1] are represented.
  36.  
  37. DEFINE S(3\0) as the set of all points in [0,1] which can be represented by Base 3 expansions which exclude 0 after some finite point.
  38.  
  39. Similarly, DEFINE S(3\1) & S(3\2) as the sets of points in [0,1] which can be represented in Base 3 which exclude 1 & 2 respectively after some finite point.
  40.  
  41. DEFINE S3 as [S(3\0) union S(3\1) union S(3\2)]. Thus, S3 consists of all points in [0,1] whose Base 3 expansions exclude at least one of the numbers 0,1,or 2 after some finite point. In other words, the only points _not_ in S3 are ones whose tertiary expansions require endless use of all three digits.
  42.  
  43. Note that the point 1/3 is in S3, but not S2.
  44.  
  45. Continuing...
  46.  
  47. Consider Base 4 and in a similar fashion define sets S(4\0), S(4\1), S(4\2), and S(4\3)-- for example S(4\2) is the set of all points of [0,1] which can be represented by a Base 4 expansion which exclude the number 2 after some finite point in the expansion.
  48.  
  49. Also, DEFINE S4 as [S(4\0) union S(4\1) union S(4\2) union S(4\3)].
  50.  
  51. Now, continue this process for _every_ positive integer base to obtain sets S5, S6, S7, S8, S9, S10, S11, and so forth.
  52.  
  53. Notice that each set S# has measure 0 (it is the union of a finite number of sets which are each measure 0 by arguments similar to why the familiar Cantor 1/3 set is of measure 0).
  54.  
  55. Finally, having obtained S# for every positive integer (a countable collection), DEFINE S to be the union of all S#, # a +integer.
  56.  
  57. O.K., set S must also have measure 0 since it is the union of a countable collection of sets each of measure 0.
  58.  
  59. ***So my question is... `What`s not in S`? I guess I really mean, can anyone give me a description of a number in some 'fairly nice' way and guarantee that it does not lies in S (in other words, for every Base the representative expansion in that Base continuely requires the use of all numbers in that Base-- no number stops showing up; or, another way, you can pick any finite point in the expansion and every number of the Base will show up after that point). 
  60.  
  61. Since S is of measure 0, and [0,1] has measure 1, there have to be plenty of points not in S but in [0,1].
  62.  
  63. Also, I said a 'fairly nice` description... I think I can get one in terms of monotone decreasing compact intervals of [0,1], but I'm not happy with that. I'm more interested in numbers described in terms of expansions or whatnot.
  64.  
  65. For example... is PI in S or not? Can anyone prove that the statement 'For every Positive Interger Base PI requires all numbers of that Base to continually show up in its Base expansion` is True or False?
  66.  
  67. I hope I've explained the question clearly (and correctly). As before, if the answer is terribly obvious or the question trivial, I apologize.
  68.  
  69.             Thanks,
  70.                 E.C. Harshbarger.
  71.