【log】高校生のための数学の質問スレPART188【log】
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0150122
2008/07/21(月) 00:22:18解きたい問題
『√n+√(n+1)が有理数となる自然数nは存在しない。』
☆背理法で解く
√n+√(n+1)が有理数となる時、√n+√(n+1)=r―�@とおける。(rは正の有理数)
このとき、1/r=1/{√n+√(n+1)]=√(n+1)-√n―�A
(�@+�A)/2より、
√(n+1)=1/2(r+1/r)
(�@-�A)/2より、
√n=1/2(r-1/r)
つまり、√n+√(n+1)が有理数となる時、√n、√(n+1)はともに有理数であることが示された。
しかし、√n,√(n+1)がともに有理数であることはないので、矛盾。よって、√n+√(n+1)は無理数である。
★補題
√n,√(n+1)がともに有理数を持つことはない。
√n,√(n+1)がともに有理数となるとすると、n=p^2,n+1=(p+q)^2なる自然数p,qが存在する。(p,qは自然数)
しかし、n+1-n=1=(p+q)^2-p^2
=q(2p+q)
2p+q>1であるので、このような自然数p,qの組は存在しない。よって√n,√(n+1)がともに有理数となることはないことが示された。
長くなりましたが、どうでしょうか?
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