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√2が無理数であること。 |
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√2が、有理数と仮定すると、√2は、ある正の整数p、qによって以下のようにかけなければならなくなる。 |
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√2=p/q p、qは、有限な正の整数。 (この証明では互いに素である必要はない)
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両辺を2乗して式を変形すると |
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2×q^2=p^2 |
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@ |
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左辺は、2を因数にしているから明らかに偶数であり、したがって、右辺も偶数でなければならない。 |
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よって、p=2mと書けなければならない。 このとき、mも正の整数。 (但し、p>mと小さくなる) |
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すると、 |
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2×q^2=4×m^2 |
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両辺を2で割って |
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q^2=2×m^2 |
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A |
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A式において
右辺は明らかに偶数のため、左辺もまた、偶数となり、先と同様に |
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q=2nと書けなければならない。 |
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このとき、nは正の整数。 |
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4×n^2=2×m^2 |
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両辺を2で割って |
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2×n^2=m^2 |
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B |
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以下、こうしたAとBの操作は 交互に無限に繰り返すことになる。 |
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しかし、この操作が無限に続くことは、 |
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p→∞、q→∞ |
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を意味する。(2を因数に無限にもつ訳だから:p=2×2×2×2×2×・・・×何かの正の整数) |
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これは、√2が有限なp、qでは表現できないことであり、√2が有理数でないことを意味する。 |
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証明終 |
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