6、用反证法证明根号3是无理数:
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1、假设(√3)是有理数。
∵ 1<3<4
∴(√1)<(√3)<(√4)
即:1<(√3)<2
∴(√3)不是整数.
∵整数和分数也统称为有理数,而(√3)不是整数。
∴在假设“(√3)是有理数”的前提下,(√3)只能是一个分子分母不能约分的分数。此时假设(√3) = m/n(m、n 均为正整数且互质,二者不能再约分,即二者除 1 外再无公因数)。
两边平方,得:m² / n² = 3
∴m² 是质数 3 的倍数。
我们知道,如果两个数的乘积是 3 的倍数,那么这两个数当中至少有一个数必是3 的倍数。
∴由“m² (m 与 m 的乘积) 是质数 3 的倍数”得:正整数 m 是 3 的倍数。
此时不妨设 m = 3k(k 为正整数)
把“m = 3k” 代入“m² / n² = 3” ,得:(9k²) / n² = 3
∴3k² = n²
即:n² / k² = 3
对比“m² / n² = 3“ 同理可证
正整数 n 也是 3 的倍数。
∴正整数 m 和 n 均为 3 的倍数。
这与“m、n 均为正整数且互质”相矛盾。
意即由原假设出发推出了一个与原假设相矛盾的结论。
∴原假设“(√3) = m/n(m、n 均为正整数且互质,二者不能再约分,即二者除 1 外再无公因数)”是不成立的。
∴(√3) 不能是一个分子分母不能约分的分数。
而已证(√3) 不是整数。
∴(√3) 既不是整数也不是分数,即(√3) 不是有理数。
∴(√3) 是无理数。
2、假设根号3 是有理数。
有理数可以写成两个整数的比。
且经过有限次约分后成为最简分数,即分子分母互质。
设根号3=p/q
p 和 q 都是整数且互质。
两边平方
3=p^2/q^2
p^2=3q^2
则 p^2 能被 3 整除。
所以 p 也能被 3 整除。
设 P=3m
9m^2=3q^2
q^2=3m^2
所以 q^2 能被 3 整除。
所以 q 也能被 3 整除。
这和 p 和 q 互质矛盾。
所以根号 3 不是有理数,是无理数。