声明: 如需转载本博原创文章,请注明:转载自九九志 • 重阳 (http://www.99log.com)
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。
在以上的关于质数的这个引理中,令a = b,可知如果p整除
,则p一定可整除a。也不难证明,如果p整除
,p也一定可以整除a。
我就用质数的这个性质来证明一下
不是有理数。类似于对
不是有理数的证明,我们可以用反证法,如果
是有理数,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) |
等式两边分别立方后再乘以
,可得:
![]() |
(2) |
由于等式的左右两边都是整数,而2是质数,结合由前述的质数的性质可知,p可被2整除。设p = 2r,代入等式(2),可得:
,即![]() |
(3) |
同样,等式左右两边都是整数,也就可得q可被2整除。这样一来,p和q就有了一个公因子2,与之前的p与q互质的假设不符,所以
不可能是有理数。证毕。
用类似的方法,可以对其它的几个数进行一一证明,不过,我在下一节中会将这个问题一般化,提供一个一般化的证明。
RSS feed for comments on this post · TrackBack URI
Leave a reply