“√2是无理数”证法6;不等式的基本性质;连分数

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√2是无理数…证法6:
“假设√2=a/b,其中右边是最简分数,即在所有等于a/b的分数中,a是最小的正整数分子…”寂寞de小老鼠说。
…寂寞de小老鼠:网友网名,见《欧几里得83》…
“在a2=2b2(a的平方=2×b的平方)的两边减去ab有a2-ab=2b2-ab(a的平方-ab=2×b的平方-ab),a(a-b)=b(2b-a),即√2=a/b=(2b-a)/(a-b)…”寂寞de小老鼠接着说。
“右边的分子2b-a<a,这与a是最小的分子矛盾,因此√2是无理数…”寂寞de小老鼠最后说。
…已知√2=a/b,a、b是正整数,比较2b-a与a的大小。
√2=a/b
∴ √2b=a
将√2b=a带入2b-a与a中,得:
2b-a=2b-√2b=(2-√2)b
a=√2b
比较2b-a与a的大小,等于比较(2-√2)b与√2b的大小。
比较(2-√2)b与√2b的大小,等于比较(2-√2)与√2的大小。(此处运用了不等式的基本性质。)
2-√2<√2
∴ 2b-a<a
1.如果x>y,那么y<x;如果y<x,那么x>y;(对称性)
2.如果x>y,y>z;那么x>z;(传递性)
3.如果x>y,z为任意实数或整式,那么x+z>y+z,即不等式两边同时加或减去同一个整式,不等号方向不变;(加法单调性,即同向不等式可加性)
4.如果x>y,z>0,那么xz>yz,即不等式两边同时乘以(或除以)同一个大于0的整式,不等号方向不变;(乘法单调性)
5.如果x>y,z<0,那么xz<yz,即不等式两边同时乘以(或除以)同一个小于0的整式,不等号方向改变;(乘法单调性2)
6.如果x>y,m>n,那么x+m>y+n;(加法单调性2)
7.如果x>y>0,m>n>0,那么xm>yn;(乘法单调性3)
8.如果x>y>0,那么x的n次幂>y的n次幂(n为正数),x的n次幂<y的n次幂(n为负数)。(正值不等式可乘方;正值不等式可开方)…
证法7:连分数法
“因为(√2+1)(√2-1)=1,因此√2-1=1/(1+√2),√2=1+1/(1+√2)…”寂寞de小老鼠说。
“√2=1+1/(1+√2),将分母中的√2用‘1+1/(1+√2)’代替,有√2=1+1/(1+1+1/(1+√2))=1+1/(2+1/(1+√2))…”寂寞de小老鼠接着说,“不断重复这个过程,得√2=1+1/(2+1/(2+…)) ”
“这是一个无限连分数,而任何有理数都可以表示为分子都是1、分母为正整数的有限连分数,因此√2是无理数…”寂寞de小老鼠最后说。
请看下集《欧几里得89、构图法;“奠基”的渊源;数学概念:单位》”
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