歐幾里得112、√2 是無理數,發現並堅持這個結果的希帕索斯付出生命代價
2015-02-07,寂寞de小老鼠上傳名為《證明根號2是無理數的八種方法》的文章。
…無、理、無理數:見《歐幾里得27》…
文章內容:怎樣證明√2是一個無理數
√2 是一個非常著名的無理數,第一個發現並堅持這個結果的希帕索斯因此付出了生命的代價(見《歐幾里得17、18》)——後世的數學史家所說的“第一次數學危機”蓋源於此。
風暴過去後,喚醒的卻是數學家們對數的重新認識,實數的概念開始確立。在此意義上講,√2的發現是人們對真理的追求、探索以致明朗的一個極好例證。
…實、數、實數:見《歐幾里得37》…
…概、念、概念:見《歐幾里得22、23》…
…意、義、意義:見《歐幾里得26》…
…例、證、例證:見《歐幾里得57》…
…真、理、真理:見《歐幾里得43》…
換一個角度來看這個數,我們可以把它看作一根“晾衣繩”,上面掛著許多有趣的方法,值得你仔細玩味。我準備從不同的角度來證明√2是一個無理數,從而體會這一點。
…方、法、方法:見《歐幾里得2、3》…
證法1:尾數證明法
假設√2是一個有理數,即√2可以表示為一個分數的形式√2=a/b。其中(a,b)=1,a與b都是正整數。則a2=2b2(a的平方=2×b的平方)。
…形、式、形式:見《歐幾里得13》…
(a,b)=1什麼意思??——網友提問
2019-05-18,小小芝麻大大夢:(a,b)=1,即a與b最大的公因數是1。
在數論中,記法(a,b)表示整數a與整數b的最大公約數(greatest common divisor,也譯作最大公因數),即所有能同時整除a與b的正整數中最大的那一個。
比如,能同時整除18和24的正整數一共有四個:1,2,3,6。其中 6 最大,那麼(18, 24)=6。
…數、論、數論:見《歐幾里得15》…
(a,b)=1,即a與b最大的公因數是1(所有比1大的正整數都不能同時整除a和b),也就是說,a與b互為質數的意思。
…質數:大於1的自然數中,除了1和它本身以外不再有其他因數的自然數…
…互為質數一般指互質數…
…互質數:公因數只有1的兩個非零自然數,叫做互質數。
互質數具有以下定理:
(1)公因數只有1的兩個非零自然數,叫做互質數。舉例:2和3,公因數只有1,為互質數;
(2)多個數的若干個最大公因數只有1的正整數,叫做互質數;
(3)兩個不同的質數,為互質數;
(4)1和任何自然數互質。兩個不同的質數互質。
(5)任何相鄰的兩個數互質…
(…定、理、定理:見《歐幾里得2》…)
由於完全平方數b2(b的平方)的尾數只能是0、1、4、5、6、9中的一個,因此2×b2(2×b的平方)的尾數只能是0、2、8中的一個。
…完全平方數:完全平方指用一個整數乘以自己,例如1×1,2×2,3×3等,依此類推。
若一個數能表示成某個整數的平方的形式,則稱這個數為完全平方數。
完全平方數是非負數。
如果一個正整數a是某一個整數b的平方,那麼這個正整數a叫做完全平方數。
零也可稱為完全平方數。
完全平方數性質如下:
(1)個位數字只能是 0, 1,4,5,6,9 ;
(2)任何偶數的平方一定能被 4 整除…
(…性、質、性質:見《歐幾里得37》…)
因為a2=2b2(a的平方=2×b的平方),所以a2(a的平方)與2b2(2×b的平方)的尾數都是0。
…a2(a的平方)的尾數為0、1、4、5、6、9中的一個,2b2(2×b的平方)的尾數為0、2、8中的一個,a2=2b2(a的平方=2×b的平方)。滿足上述條件的尾數只有0。因此,a2(a的平方)與2b2(2×b的平方)的尾數都是0…
因此,b2(b的平方)的尾數只能是0或5。
…2b2的尾數是0,b2(b的平方)的尾數為0、1、4、5、6、9中的一個。在0、1、4、5、6、9這些尾數中,只有0、5乘以2後,得到的新數的尾數是0。因此,b2(b的平方)的尾數是0或5…
因此,a與b有公因數5。
…∵ a2(a的平方)的尾數是0,尾數是0的正整數是5的倍數
∴ a2(a的平方)是5的倍數(此處運用的證明方法是三段論)
∴ a2(a的平方)含有因數5
∵ a2(a的平方)=a×a,a×a含有因數5
∴ a含有因數5
同理可證b含有因數5。
∴ a與b有公因數5
a與b有公因數5,這與(a,b)=1矛盾!因此√2是無理數。
這個證法可以證明被開方數的尾數是2、3、7、8的平方根都是無理數。
…根:見《歐幾里得57》…
…平方根:如果一個數的平方等於a,那麼這個數就是a的平方根,也叫做a的二次方根。例如:5×5=25,5就是25的平方根…
““冪”原指蓋東西布巾,數學中“冪”是乘方的結果,而乘方的表示,是透過在一個數字上加上標的形式來實現的,就像在一個數上“蓋上了一頭巾”。
請看下集《歐幾里得113、希帕索斯葬身海底的原因》”
若不知曉歷史,便看不清未來