归谬法证明2的平方根是无理数
2021-01-03 本文已影响0人
大龙10
《图灵的秘密:他的生平、思想及论文解读》
作者:[美]佩措尔德
译者:杨卫东,朱皓
出版社:人民邮电出版社
出版时间:2013-11
一、归谬法
证明一些东西不存在是很困难的,但是数学家们发明了一种在类似情况下巧妙解决问题的证明方法。这个方法叫做间接证法,又称归谬法、背理法。
先提出一个假设,然后根据这个假设进行符合逻辑的推理,直到推出一个矛盾的结论。这个矛盾的结论说明我们最初的假设是错误的。
二、应用
归谬法看起来拐弯抹角,但是它在现实生活中的应用也许比我们想象的更普遍,“不在场证明”就是一种归谬法。如果被告人被怀疑在犯罪现场,而案件发生时他在自己母亲的家里,那么就意味着他在同一时间出现在了两个地方,这是荒谬的。
三、证明
我们假设2的平方根是有理数。
因为它是有理数,所以存在整数a和b,使得:
a和b是否都是偶数?如果是,同时除以2并且用得到的数来代替a和b。如果得到的数仍然是偶数,再除以2,一直持续做,直到a和b至少有一个是奇数。
等式两边同时平方:
即:
注意,a的平方是b的平方的2倍,这就说明a的平方是个偶数,而要想a的平方为偶数,a必须为偶数。先前我们推导出a和b不可能都是偶数,所以我们知道b是奇数。
如果a是偶数,它应该等于某个数的2倍,我们称这个数为c:
即:
也即:
这说明b的平方是偶数,也就是说b是偶数,这与我们先前的假设“a和b不能都为偶数”相悖。
因此,原来的假设“2的平方根是有理数”是错误的。毫无疑义,2的平方根是无理数。(证毕)