あることを
p.76 基本事項・
を導く。
二有理数にな
〇和・差・
有理数(か
里数の和・
理数とは
2) = 2
基本例題 45
√3 が無理数であることの証明
命題 「nは整数とする。 n² が3の倍数ならば, nは3の倍数である」は真
ある。これを利用して, √3 が無理数であることを証明せよ。
基本 44
CHART & SOLUTION
証明の問題
直接がだめなら間接で 背理法
3が無理数でない (有理数である) と仮定する。このとき,√3=r (rは有理数)と仮
定して矛盾を導こうとすると,「√3=y の両辺を2乗して,3=r」となり,ここで先に進
めなくなってしまう。そこで, 自然数a,bを用いて√3=0(既約分数)と表されると仮
定して矛盾を導く。
解答
3 が無理数でないと仮定する。
r
このとき √3 はある有理数に等しいから、1以外に正の公約
数をもたない2つの自然数α, 6 を用いて√3=1 と表される。
³
a=√36
a²=36² ......
ゆえに
両辺を2乗すると
よって, d2は3の倍数である。
2
が3の倍数ならば,αも3の倍数であるから, kを自然数
として α=3k と表される。
これを①に代入すると
9k2=362
A, bat
既約分数 : できる限り
約分して, αともに1以
外の公約数がない分数。
inf. 2つの整数 α 6 の最
大公約数が1であるとき,
αとは互いに素である
という (数学A 参照)。
◆下線部分の命題は問題
文で与えられた真の命
題である。 なお, 下線部
分の命題が真であるこ
との証明には対偶を利
用する。
すなわち
62=3k²
よって,62は3の倍数であるから, も3の倍数である。
ゆえに,αと6は公約数3をもつ。
これは,αと6が1以外に正の公約数をもたないことに矛盾す
る。
したがって,3は無理数である。
2章
6
論理と集合