今天我们用三种不同的方法来证明√2是无理数。我们知道在实数范围内,除了有理数就是无理数。也就是说,有理数集Q和无理数集的交集是空集∅,并集是实数集R。有理数是指有限小数或无限循环小数,这里将整数视为有限小数。有理数都可以写成既约整分数的形式,这里将整数视为分母为1的分数。
√2是一个无理数,但是它的平方却等于2,一个不折不扣的整数,这一点可能会让我们感到困惑:√2的小数点后面不可能都是0啊,那两个√2相乘怎么就变成整数了呢?这里不考虑逆运算,单纯从两个无理数相乘得到一个整数这一点来考虑这个问题。先看看√2的计算结果:√2=1.
这是一个分母连续不断,无穷无尽的分数,称为连分数。表示根号2的这个连分数很有规律:不是1就是2,1总是在分数线以上,2总是在分数线前面。为了简便,上面的等式可以写成:两种记法都可以。推广到一般情况就是:现在我们来证明这个无限连分数等于根号2。证明完毕。现在我们来看如何计算连分数。