高校数学Ⅰ
5分で解ける!無理数であることの証明(背理法)に関する問題
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解説
これでわかる!
練習の解説授業
まずは有理数であると仮定
1+3√2が有理数であると仮定しよう。
証明では、最初に 「文章を式にする」 んだよね。
1+3√2が 有理数k であると仮定すると、 1+3√2=k となるね。
整理して矛盾を見つけよう
唯一の手がかりは、 「√2が無理数である」 ということ。
だから√2に注目して、式を「√2=□」の形に変形しよう。
すると、 √2=k/3-1/3 となるね。
左辺の√2は無理数。
右辺の k/3-1/3は有理数 。
これで、 矛盾 を示すことができたよ。
結論に持っていこう
1+3√2を「有理数」だと 仮定 してみたら、 矛盾 が生じたよ。
そもそも 仮定が間違っていた ということだね。
つまり、1+3√2は有理数ではなく、無理数だったんだね。
これで、背理法での証明は完了だ。
証明問題の解答としてまとめるなら、以下のような感じになるよ。
無理数であることをそのまま証明するのは無理だから、以下のポイントに従って 背理法 を使おう。
問題の形はさっきの例題と全く同じだよ。背理法での証明の仕方に慣れよう。