如何证明π是无理数

投稿:坠落天使 优质问答领域创作者 发布时间:2024-01-06 20:11:37
如何证明π是无理数

 证明π是无理数是一个历史悠久的问题,自从古希腊数学家、哲学家及神父的证明以来,已有许多数学家提出了各种不同的证明方法。以下是一种基于极限和连续性的证明方法:

假设π是有理数,那么它可以表示为两个互质整数p和q的比值,即π = p/q。我们将这个等式放大和缩小,使p和q发生变化,从而得到一个新的等式。

设π = p/q,那么我们可以得到以下两个等式:

1. πq = p

2. πp = q

将第一个等式乘以π,得到:

π²q = πp

将第二个等式乘以q,得到:

π²q = q²

接下来,我们将两个等式相减:

π²q - q² = πp - qπ

注意到左边的式子可以因式分解为:

(πq - q)π = 0

由于π和q都是非零整数,所以πq ≠ q。因此,我们可以得出结论:

πq - q = 0

这意味着πq = q,这与我们的假设矛盾。因此,假设π是有理数的假设是错误的。所以,π是无理数。

这个证明过程利用了极限和连续性的概念,展示了假设π是有理数的矛盾。这是证明π是无理数的一种方法,当然还有其他许多证明方法。