Irrationale tal
Irrationale tal er i matematikken alle tal der er reelle, men ikke rationale. De klassiske eksempler er tallet og kvadratroden af to som skrives. Kvadratrod to er lig med Et irrationalt tal kan være algebraisk eller transcendent. Et transcendent tal kan ikke være rod i et polynomium med rationale koefficienter – de øvrige irrationale tal kaldes algebraiske. Hvis et tals decimaler er periodiske vil tallet være rationalt. Men at vise et tal der er irrationalt er straks vanskeligere. Her følger et bevis på at kvadratrod 2 er et irrationalt tal. Irrationaliteten bevises ved et modstridsbevis. Det antages, at der findes et rationalt tal, så; dvs. at der findes tal og så (vi kan uden tab af almengyldighed antage, at, da). Herom kan antages, at brøken er uforkortelig. Det fås altså at:, hvilket vil sige at. Det vil sige at er lige, og det følger, at også er lige. Det betyder, at der findes et helt tal så. Indsat i ovenstående ligning fås at, altså og forkortet. På samme måde som før ses, at også må være lige. Da både og er lige, er brøken nødvendigvis forkortelig med 2, hvilket strider mod antagelsen. Ogilvie Joseph Louis LaGrange har udtrykt et bevis for dette i en enkel sætning: "It () cannot be found in fractions, for if you take a fraction reduced to its lowest terms, the square of that fraction will again be a fraction reduced to its lowest terms and consequently cannot be equal to the whole number 2." Ved hjælp af et indirekte bevis kan det vises, at kvadratroden af 5 er et irrationalt tal. Man antager, at det er et rationalt tal, så det kan skrives som en uforkortelig brøk:. Dette kan omskrives til:. Brøken var antaget uforkortelig, det vil sige, at p og q's primfaktoropløsning ikke indeholder nogen fælles primtal. og vil derfor have et lige antal primfaktorer, da hvert primtal fra før vil forekomme to gange. Og her opstår modstriden: Ligningen siger, at har én primfaktor (5) mere end, hvilket ikke kan passe, da de begge har et lige antal primfaktorer (jvf: Aritmetikkens fundamentalsætning). Hermed er det vist, at er irrationalt. Dette bevis holder for alle primtal, hvilket betyder, at kvadratrødder af alle primtal er irrationale. Indholdsfortegnelse
Spire
