P-adiset luvut ja avaruuksien Z_p euklidiset mallinnukset
Authors
Date
2019Copyright
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Tutkielmassa lähdetään liikkeelle metristen avaruuksien täydellistämisestä täydellisiksi metrisiksi avaruuksiksi, missä Cauchy-jonoilla on merkittävä rooli. Täydellistymisprosessista käydään läpi esimerkkinä rationaalilukujen täydellistäminen reaaliluvuiksi euklidisella normilla. Myöhemmin tutkitaan rationaalilukujen täydellistämistä toisenlaisella normilla, josta tulee hyvin erilainen kunta. Kappaleen 2 lopuksi käsitellään lause, jonka avulla saadaan muodostettua täydellinen metrinen avaruus kätevästi tietyillä ehdoilla.
Tämän jälkeen tutkitaan kunnan normin erilaisia tuloksia ja määritellään jonon ominaisuuksia. Lisäksi perehdytään vahvaan kolmioepäyhtälöön, jonka toteuttavaa normia sanotaan epäarkhimediseksi.
Seuraavaksi on järkevää yhdistää kahden aiemman kappaleen tuloksia ja tutkia normilla varustettujen kuntien täydellistämistä.
Näiden tulosten nojalla Kappaleessa 5 voidaan siirtyä pääasiaan eli p-adisiin lukuihin. P-adisia lukuja varten määritellään p-adinen normi, joka riippuu alkuluvusta p. P-adisten lukujen kunta Q_p saadaan täydellistämisprosessilla rationaaliluvuista p-adisella normilla. P-adisten lukujen joukosta saadaan myös toinen mielenkiintoinen joukko, p-adisten kokonaislukujen joukko Z_p. Kun ollaan päästy p-adisiin lukuihin, niin tutkitaan kuinka niiden aritmeettiset laskustoimitukset toimivat. Ne eroavat jossain määrin perinteisistä reaalilukujen laskutoimituksista, mutta jossain mielessä ne ovat jopa helpompia laskea.
Tämän jälkeen tutkitaan rationaalilukujen ja p-adisten lukujen yhteyttä. Tarkoituksena on myös selvittää, voidaanko p-adisen luvun laajennuksesta päätellä minkälaista lukua se esittää.
Seuraavaksi tutkitaan kongruenssiin liittyviä tuloksia avaruudessa Q_p. Keskeisin asia kongruenssiin liittyvissä tuloksissa on Henselin Lemma, jolla voidaan ratkaista polynomin juuria, kun kertoimet ovat p-adisia lukuja. Tämä on periaatteessa p-adinen veriso Newtonin menetelmästä, jolla etsitään reaalikertoimisen polynomin juuria.
Kappaleessa 9 tutkitaan topologisia perusominaisuuksia. Tästä päästään avaruuden Q_p palloihin, jotka käyttäytyvät hyvin eri lailla kuin avaruuden R pallot.
Seuraavaksi tutkitaan Cantorin joukkkoa eli ``Cantorin kolmasosajoukkoa'' ja sen ominaisuuksia. Lisäksi kappaleessa kerrataan metristen avaruuksien kuvauksiin liittyviä ominaisuuksia. Näiden avulla luodaan yhteyksiä Cantorin joukkojen ja p-adisten kokonaislukujen joukon Z_p välille.
Viimeisessä kappaleessa tutkitaan avaruuden Z_p euklidisia mallinnuksia. Tätä varten muodostetaan kuvaus joukolta Z_p välille [0,1]. Joukkojen Z_p kuvauksilla eri alkuluvun p arvoilla on jotain yhteistä: ne ovat kaikki fraktaaleja.
...
Keywords
Metadata
Show full item recordCollections
- Pro gradu -tutkielmat [29626]
Related items
Showing items with similar title or keywords.
-
Separaatioaksioomat ja jatkuvien kuvausten laajentaminen
Timonen, Joel (2023)Tässä matematiikan Pro Gradu -tutkielmassa todistetaan McShanen ja Tietzen jatkolauseet sekä Urysonin lemma. Ensimmäinen tulos liittyy metrisiin avaruuksiin ja kaksi jälkimmäistä topologiaan. McShanen jatkolause kertoo, ... -
The Choquet and Kellogg properties for the fine topology when p=1 in metric spaces
Lahti, Panu (Elsevier Masson, 2019)In the setting of a complete metric space that is equipped with a doubling measure and supports a Poincar´e inequality, we prove the fine Kellogg property, the quasi-Lindel¨of principle, and the Choquet property for the ... -
A new Cartan-type property and strict quasicoverings when P = 1 in metric spaces
Lahti, Panu (Suomalainen tiedeakatemia, 2018)In a complete metric space that is equipped with a doubling measure and supports a Poincaré inequality, we prove a new Cartan-type property for the fine topology in the case p = 1. Then we use this property to prove the ... -
Smooth surjections and surjective restrictions
Aron, Richard M.; Jaramillo, Jesús Angel; Le Donne, Enrico (Suomalainen tiedeakatemia, 2017)Given a surjective mapping f : E → F between Banach spaces, we investigate the existence of a subspace G of E, with the same density character as F, such that the restriction of f to G remains surjective. We obtain a ... -
Isometric embeddings of snowflakes into finite-dimensional Banach spaces
Le Donne, Enrico; Rajala, Tapio; Walsberg, Erik (American Mathematical Society, 2018)We consider a general notion of snowflake of a metric space by composing the distance with a nontrivial concave function. We prove that a snowflake of a metric space X isometrically embeds into some finite-dimensional ...