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  • 1 # 常伴古佛點青燈

    圓周率π是無理數。證明如下:

    假設π是有理數,則π=a/b,(a,b為自然數)

    令f(x)=(x^n)[(a-bx)^n]/(n!)

    若0<x<a/b,則

    0<f(x)<(π^n)(a^n)/(n!)

    0<sinx<1

    以上兩式相乘得:

    0<f(x)sinx<(π^n)(a^n)/(n!)

    當n充分大時,,在[0,π]區間上的積分有

    0<∫f(x)sinxdx <[π^(n+1)](a^n)/(n!)<1 …………(1)

    又令:F(x)=f(x)-f"(x)+[f(x)]^(4)-…+[(-1)^n][f(x)]^(2n),(表示偶數階導數)

    由於n!f(x)是x的整係數多項式,且各項的次數都不小於n,故f(x)及其各階導數在x=0點處的值也都是整數,因此,F(x)和F(π)也都是整數。

    又因為

    d[F"(x)sinx-F(x)conx]/dx

    =F"(x)sinx+F"(x)cosx-F"(x)cosx+F(x)sinx

    =F"(x)sinx+F(x)sinx

    =f(x)sinx

    所以有:

    ∫f(x)sinxdx=[F"(x)sinx-F(x)cosx],(此處上限為π,下限為0)

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