Apunts 10 set 2026

2. Propietats de les operacions

Què passa en sumar i multiplicar racionals i irracionals, i per a què serveix saber-ho.

Propietats de la suma i el producte

Si $x,\, y \in \mathbb{Q}$ i $z,\, t \in \mathbb{I}$:

SumaProducte
$x,\, y \in \mathbb{Q}$ $x + y \in \mathbb{Q}$ $x \cdot y \in \mathbb{Q}$
$x \in \mathbb{Q}$, $z \in \mathbb{I}$ $x + z \in \mathbb{I}$ $x \cdot z \in \mathbb{I}$  (si $x \neq 0$)
$z,\, t \in \mathbb{I}$ Depèn Depèn

Per què «depèn»?

$\sqrt{2} \cdot \sqrt{2} = 2$, que és racional; en canvi $\sqrt{2} \cdot \sqrt{3} = \sqrt{6}$, que és irracional.

$\sqrt{2} + \left(-\sqrt{2}\right) = 0$, que és racional; en canvi $\sqrt{2} + \sqrt{3}$ és irracional.

El problema de les formigues enamorades

Enunciat

Sobre el mateix vèrtex d'un quadrat de 2 m de costat hi ha dues formigues enamorades. Totes dues van a la mateixa velocitat: una recorre el quadrat pels seus costats i l'altra el recorre per la diagonal. Es trobaran exactament en algun punt del quadrat?

Quadrat de 2 m de costat amb la diagonal a ratlles i dues formigues al vèrtex de sortida; el camí 1 va pels costats i el camí 2, per la diagonal
Els dos camins: el camí 1 va pels costats i el camí 2, per la diagonal.
Veure la solució

La diagonal del quadrat

$d^2 = 2^2 + 2^2 = 8$, i per tant $d = \sqrt{8} = 2\sqrt{2} \approx 2{,}83$ m.

Les dues distàncies

Formiga que va pels costats:   $4x \in \mathbb{Q}$

Formiga que va per la diagonal:   $\sqrt{8} \cdot y \in \mathbb{I}$

La formiga que va pels costats sempre porta recorregut un nombre racional de metres: cada costat en fa $2$. La de la diagonal sempre porta un múltiple de $\sqrt{8}$, que és irracional. Perquè es trobessin, les dues distàncies haurien de ser iguals — i un racional mai no és igual a un irracional.

Conclusió

Matemàticament, les dues formigues no es poden tornar a trobar.