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在数学中,有理数定义为可以表示为两个整数之比的数,形如
,其中b≠0。整数,有限小数和无限循环小数都是有理数,无限不循环小数是无理数,常见的无理数有
等等。
常看到一些关于证明
,
等是无理数的证明题,下面就先给出一个常见的证明
是无理数的方法,用的是反证法。
如果
是有理数,根据有理数的定义,我们可以假设有如下等式成立:
(已不可再约分,也就是p和q是互质整数,q≠0) |
(1) |
等式两边分别平方后乘以q的平方,可得:
![]() |
(2) |
由于2是等式左边的一个因子,可知
是偶数,而只有偶数的平方才是偶数,所以p是偶数。设p = 2 r ,代入等式(2)可得:
,即![]() |
(3) |
由于2是等式右边的一个因子,所以q和p一样,也是偶数。这样一来,p和q就存在公因子2,这与我们假设的p和q互质是矛盾的,故假设不成立,所以
不是有理数,是无理数。证毕。
上面是《什么是数学》一书中描述的证明
不是有理数的方法。此书中还有个习题要求证明
不是有理数。这次就先写到这吧,下次再选一两个习题中的根式进行证明,然后后再尝试寻找其中的规律,将问题一般化。
One Response
07月 6th, 2008 at 12:03 am
1[...] 前一节中提到,《什么是数学》一书中还有个习题要求证明 不是有理数。可以看到习题中的几个数有个共性:根号下的部分都是质数(素数),而且习题中也提示了可以用关于质数的一个引理来进行证明。这个引理就是:如果一个质数p整除ab,那么质数p至少可以整除a和b中一者,其中a和b都是整数。我在这里就不重述书中关于这个引理的证明了,其实书中对此引理用不同的方法分别证明过两次,感兴趣的话可以看看。 [...]
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