106
基本 例題 61 背理法による証明
1000
7 が無理数であることを用いて, 5 + √7 は無理数であることを証明せよ、
指針無理数である (=有理数でない)ことを直接示すのは困難。
そこで,証明しようとする事柄が成り立たないと仮定して、
矛盾を導き, その事柄が成り立つことを証明する方法,
すなわち 背理法で証明する。
実数
p.102 基本
無理数
有理数
直接がだめなら間接で
背理法
CHART 背理法
「でない」,「少なくとも1つ」 の証明に有効
+√7は実数であり
√5+√7 が無理数でないと仮定する。
このとき√5+√7 は有理数であるから, rを有理数とし
て√5+√7=rとおくと 5=-7の倍数でない」
両辺を2乗して
ゆえに
¥0であるから
5=x²-2√7r+7
2√7=2+2
√√√7 =
r²+2
2r
......
r2+2,2は有理数であるから,①の右辺も有理数であ
無理数でないと仮定し
いるから,有理数であ
2乗して,5を消す
(*) 有理数の和・差
は有理数である。
38=d
+3=p [1]
(1+1)(1+8)=do
(*)
よって①から√7 は有理数となり 7 が無理数である
ことに矛盾する。
縁ではない
S+++8)=(S+SE)(1+8)
したがって, 5+√7 は無理数である。
矛盾が生じたから
1)+1
√5+√7が無理数
ない」が誤りだった
3+4+)は整数である(+)かる。
[1][2]により、対
この仮定,すなわち,
したがって、もとの命も真である
背理法による証明と対偶による証明の違い
目
30+=+= []
命題pg について、 背理法では 「pであって」でない」 (命題が成り立たない)とし
討
盾を導くが,結論の 「g でない」に対する矛盾でも、仮定の 「である」 に対する矛盾
どちらでもよい。 後者の場合,「刀」つまり対偶が真であることを示したことに
このように考えると, 背理法による証明と対偶による証明は似ているように感じられ
本質的には異なるものである。 対偶による証明は引
る段階で道