質問<684>
「「√3 が無理数であることを用いて?」」
日付 2001/10/24
質問者 open


\(\sqrt{\quad}\)3 が無理数であることを用いて、
次の数が無理数であることを示せ。

(1)3+\(\sqrt{\quad}\)3

(2)3\(\sqrt{\quad}\)3

   1
(3) ――
   \(\sqrt{\quad}\)3

お返事(武田)
日付 2001/11/1
回答者 武田


①3+\(\sqrt{\quad}\)3が有理数と仮定すると、
     m
3+\(\sqrt{\quad}\)3=―
     n

   m   m-3n
\(\sqrt{\quad}\)3=―-3=――――
   n    n

条件より、\(\sqrt{\quad}\)3は無理数だから、分数にはならないので、矛盾。
したがって、3+\(\sqrt{\quad}\)3は無理数

②3・\(\sqrt{\quad}\)3が有理数と仮定すると、
     m
3・\(\sqrt{\quad}\)3=―
     n

    m
\(\sqrt{\quad}\)3=――
   3n

条件より、\(\sqrt{\quad}\)3は無理数だから、分数にはならないので、矛盾。
したがって、3・\(\sqrt{\quad}\)3は無理数

③1/\(\sqrt{\quad}\)3が有理数と仮定すると、

 1  m
―――=―
\(\sqrt{\quad}\)3  n

ひっくり返して、
   n
\(\sqrt{\quad}\)3=―
   m

条件より、\(\sqrt{\quad}\)3は無理数だから、分数にはならないので、矛盾。
したがって、1/\(\sqrt{\quad}\)3は無理数

お便り
日付 2001/11/1
回答者 hoshino


(1) 3 + \(\sqrt{\quad}\)3 = r を有理数とすると
\(\sqrt{\quad}\)3 = r - 3. 右辺は有理数で, 左辺は無理数だから矛盾。
(2) 3\(\sqrt{\quad}\)3 = r を有理数とすると \(\sqrt{\quad}\)3 = \(\frac{r}{3}\). 以下同様。
(3) 1/\(\sqrt{\quad}\)3 = r を有理数とすると
r\(\sqrt{\quad}\)3 = 1
\(\sqrt{\quad}\)3 = \(\frac{1}{r}\). 以下同様。