Decimal
Un decimal es un número que usa un punto decimal para mostrar valores que son partes de un todo, basados en potencias de diez.
Definition
Un decimal es un número que tiene un punto (el punto decimal); los dígitos después del punto decimal son partes de un entero, menores que $1$, y como nuestro sistema numérico está basado en decenas, los decimales son simplemente fracciones escritas en notación abreviada de base diez. Formalmente, un decimal es una representación posicional en base diez de un número real, donde cada dígito después del punto representa una potencia de una décima (décimos, centésimos, milésimos, y así sucesivamente), y los decimales son finitos, periódicos, o no periódicos/no finitos. Una expansión decimal es la representación de un número real $x$ como $\sum_{n=-k}^{\infty} a_n \cdot 10^{-n}$ con cada $a_n$ en $\{0,1,\ldots,9\}$; para un racional $p/q$ en mínima expresión, el decimal termina si y solo si $q = 2^a \cdot 5^b$, y de lo contrario se repite, mientras que los decimales infinitos no periódicos son irracionales.
Example
$0.5$ es lo mismo que $1/2$ (cinco décimos), $0.25$ es lo mismo que $1/4$ (veinticinco centésimos), y $\$3.75$ significa $3$ dólares enteros y $75$ centésimos de dólar. De manera más general, $3.147 = 3 + 1/10 + 4/100 + 7/1000$, mientras que $0.333\ldots = 1/3$ se repite para siempre y $3.14159\ldots = \pi$ nunca termina ni se repite (irracional). El decimal $1/7 = 0.142857142857\ldots$ tiene periodo $6$, ya que el bloque repetido $142857$ es un número cíclico cuyos múltiplos son permutaciones cíclicas de sí mismo.
Key Insight
Los decimales son fracciones disfrazadas: en lugar de escribir $3/10$, puedes escribir $0.3$, y los decimales son más fáciles de sumar en una calculadora y más fáciles de comparar, solo alineas los puntos decimales. Un decimal es racional si y solo si termina o se repite, un hecho elegante que conecta la aritmética de las fracciones con el sistema de representación en base diez y ofrece una prueba práctica de racionalidad. Formalmente, la expansión decimal es un homomorfismo de grupo de $\mathbb{Q}$ al grupo aditivo de series de potencias formales en $1/10$; su núcleo consiste en los números con dos representaciones decimales, como $0.999\ldots = 1.000\ldots$, una no unicidad que surge en estos casos límite de tipo diádico.