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Ejercicio 1 - Final 13.08.02

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Buenas gente! Me topé con este ejercicio y me trabé en probar la transitividad, reflexividad y antisimetría son casi triviales. Espero puedan ayudarme.

Sea \(f : \mathbb{N} \rightarrow \mathbb{N}\) una función que cumple que cualquiera sea \(n \in \mathbb{N}\), \(n\) y \(f(n)\) son coprimos. Se define la siguiente relación \(R\) en \(\mathbb{N}\):

$$nRm \Longleftrightarrow nf(m) \leq mf(n)$$

El ejercicio pide probar que \(R\) es una relación de orden. Como dije, yo me trabé en la transitividad.

Saludos!

Que interesante ejercicio.

Yo quiero probar que \(nRm \land mRt \Rightarrow nRt\).
Osea, que \(nf(m) \le mf(n) \land mf(t) \le tf(m) \Rightarrow nf(t) \le tf(n)\).

$$nf(m) \le mf(n) \Rightarrow f(m) \le \frac{mf(n)}{n}$$
\(mf(t) \le tf(m) \Rightarrow f(m) \ge \frac{mf(t)}{t}\).
$$\iff \frac{mf(t)}{t} \le f(m) \le \frac{mf(n)}{n}$$
$$\iff \frac{f(t)}{t} \le \frac{f(m)}{m} \le \frac{f(n)}{n}$$

Multiplico por n...

$$\iff \frac{nf(t)}{t} \le \frac{nf(m)}{m} \le f(n)$$
Multiplico por t...
$$\iff nf(t) \le \frac{tnf(m)}{m} \le tf(n)$$
En particular... \(\iff nf(t) \le tf(n)\)

Fijate si tiene sentido.

Firma

Por qué los poetas usan integrales?
Porque Riemann.

Gracias por la resolución! Creo que está bien. Me resulta raro que no se utilice ninguna hipótesis "extra", aunque estas habían sido usadas (al menos yo las usé) para probar la antisimetría...

Saludos

A mí no me queda claro cómo justificar la antisimetría. Cuando digo \(nRm \wedge mRn \Longrightarrow m=n\) llego a que

\(\frac{n}{f(n)} = \frac{m}{f(m)}\) y sé que estas dos fracciones son irreducibles por ser \(n/m\) corprimos con \(f(n)/f(m)\) respectivamente. Intuitivamente se ve que si \(n \neq m\) entonces alguna de las dos fracciones debería ser reducible, pero no puedo expresarlo.

Alguna idea?

Tratá de probar que \(n\mid m\) y que \(m\mid n\).

Firma

Quimey

OK.. ahí va

$$n|m \Longleftrightarrow \exists k \in Z | m = kn$$

Sé que \(nf(m) = mf(n) \Longleftrightarrow \frac{nf(m)}{f(n)}= m\) (\(f(n) \neq 0\))

Como \(m\) es entero, toda la expresión de la izquierda es entera. Entonces
\(f(n) | n\) o \(f(n) | f(m)\) De acá saco que \(\frac{f(m)}{f(n)} \in Z\)

Ahora elijo \(k = \frac{f(m)}{f(n)}\) que prueba que \(n | m\)

La otra parte es análoga... como se dividen mutuamente entonces son iguales.

Fruta:
4| (2 * 2) pero 4 no divide a 2.

La idea está bien pero la justificación está mal. Tratá de usar todas las hipótesis.

jaja, tenés razón. Lo que está mal justificado es el porqué de que \(f(n)|f(m)\) así que corrijo esa parte:

\(f(n)|nf(m)\), como \((n:f(n))=1\) entonces \(f(n) | f(m)\), el resto lo mantego igual.