證明 2 的平方根是無理數
本週我們將證明 2 的平方根是無理數。不過,在此之前,我先帶給大家本週的邏輯謎題。
邏輯謎題
一位阿拉伯酋長讓他的兩個兒子騎著駱駝比賽,看誰能繼承他的遺產。駱駝跑得慢的獲勝。兄弟倆漫無目的地遊蕩了幾天后,向一位智者尋求指引。得到智者的建議後,他們騎上駱駝,拼命地向城市奔去。智者對他們說了什麼?
答案在簡報底部。
證明 2 的平方根是無理數
我們將使用反證法來證明。這意味著我將證明根號2不是有理數,從而留下它是無理數的另一種可能。
有理數的定義是它可以表示為兩個整數的比。我們稱這兩個整數為 p 和 q。這意味著無理數不能以這種方式表示。為了方便我們用反證法證明,我們暫且假設 p/q 的平方根可以表示為p/ q ,其中分數已化簡到最簡形式。因此,我們有:
√2 = p q2 = p 2 q 2 (兩邊平方)
6; font-family: 'Open Sans', sans-serif; color: #313131 !important; ">2q 2 = p 2此時,p 必定是偶數,因為如果一個數的平方是偶數,那麼這個數本身也是偶數。同樣地,奇數的平方也是奇數。因此,我們可以說 p=2k,其中 k 為某個整數。
2q² = (2k) ²
2q² = 4k²
q 2 = 2k 2
依照同樣的邏輯,q 也必須是偶數。所以,p 和 q 都是偶數。然而,我們一開始假設 p 和 q 都化簡到了最簡形式。但是,如果它們都是偶數,那麼它們都能被 2 整除。
因此,最初的假設√2 = p q已被證明是錯誤的。因此,備擇假設√2 是無理數的必然成立。
邏輯謎題解答
智者說:“換駱駝,趕往遠方的城市。”