$$ 関数\;\;f_{m(x)} := \underbrace {x^{ x^{\cdots x} } } _{m個}とすると、 \sum_{m=1}^{\infty} \frac{1}{f_{m(n)}} は無理数である。 (n\in \mathbb{R}\;\; ,\;\;n \gt e^{\frac{1}{e}}) $$
$$ n \gt e^{\frac{1}{e}} ならば、\sum_{m=1}^{\infty} \frac{1}{f_{m(n)}}は収束する。 $$
$$
a_m={f_{m(n)} }とする。
\lim_{m \to \infty} \frac{\frac{1}{a_{m+1}}}{\frac{1}{a_m}}=\lim_{m \to \infty} \frac{a_m}{n^{a_{m}}}である。
$$
$$
\\また、{a_m}は上に有界でない単調増加列であるから、
$$
$$
\lim_{m \to \infty} a_m \rightarrow \inftyである。
\\ さらに、n \gt e^{\frac{1}{e}}であるから、
$$
$$
以上より\lim_{m \to \infty} \frac{\frac{1}{a_{m+1}}}{\frac{1}{a_m}}は0に収束する。
$$
$$
\\よって、級数は収束する。\color{blue}【ダランベールの収束判定法を使ったよ!】
$$
$$ b_1=1,b_m=n^{b_{m-1}}とする。 {b_m}: 1,n,n^n \cdots \color{blue}【綺麗な数列を式で表してみる!】 $$
$$
\lim_{m \to \infty} \frac{b_{m+1}}{b_m}=\infty \: \cdots※
\:より、
$$
$$
g(x)=\sum_{k=1}^{\infty} x^{b_k}
は空隙級数である。\color{blue}【超越数(無理数)をつくる関数をつくった】
$$
$$
\\よって代数的数αが0\lt\left |α \right |\lt 1を満たすとすると、g(α)は超越数であり、
$$
$$
\\α=\frac{1}{n}は条件を満たす。\color{blue}【xに超越数をつくる値を代入したい】
$$
$$
\\\; \sum_{k=1}^{\infty} \frac{1}{n^{b_k}}= \sum_{m=1}^{\infty}\frac{1}{f_{m(n)}}であるから、\sum_{m=1}^{\infty}\frac{1}{f_{m(n)}}は超越数である。\color{blue}【同値だから超越数!やったね!】
$$
$$
b_1=1,b_m=n^{b_{m-1}}とする。
\lim_{m \to \infty} \frac{b_{m+1}}{b_m}=\infty\:\:である。{b_m}: 1,n,n^n \cdots
\\
$$
$$
\color{blue}
【g(x)が超越数をつくるために満たすべき条件で、めちゃくちゃ早く大きくなるということ!】
$$
$$
\lim_{m \to \infty} \frac{b_{m+1}}{b_m}=\lim_{m \to \infty} \frac{n^{b_{m}}}{b_m}である。
$$
$$
\\また、{b_m}は上に有界でない単調増加列であるから、 \lim_{m \to \infty} b_m \rightarrow \inftyである。
$$
$$
\\ さらに、n \gt e^{\frac{1}{e}}である。
$$
$$
以上より\lim_{m \to \infty} \frac{b_{m+1}}{b_m}は正の無限大に発散する。
$$
$$ f_{m(x)} := \underbrace {x^{ x^{\cdots x} } } _{m個}とすると、 \sum_{m=1}^{\infty} \frac{1}{f_{m(n)}} は無理数である。 (n\in \mathbb{R}\;\; ,\;\;n \gt e^{\frac{1}{e}}) $$
$$ e^{ \frac{1}{e}}より大きい実数なら指数タワーで超越数を作れるということが分かりました。(非加算無限個) $$
疲れたぁ!2カ月ぶりに書きました。
(私としては、そんなに詳しく書けてないと思うので、
どんどん追記されていくと思います。)
追記 6/20/2023
仕様変更(?)によって、改行ができていなかったので、
改行し直してみやすくしました。