任取7個無理數,其中是否都存在4個數,其兩兩之和均為無理數?

時間 2021-05-30 07:39:53

1樓:Ziegel

反證考慮元素對(四元陣列,其中和為有理數的二元陣列)

每個四元組至少乙個元素對,35個

每個和為有理至多屬於10個元素對

至少四組二元陣列

至少某乙個數出現兩次

a+b∈Q

a+c∈Q

b-c∈Q

b+cQ

b+d∈Q<==>c+d∈Q

defg中若有三個不同的xyz使得b+x∈Q,b+y∈Q,b+z∈Q

則axyz兩兩差有理,兩兩和均不有理。

所以defg中有xy,b+xQ,b+yQ,c+xQ,c+yQ

只能有x+y∈Q

記defg剩下兩個為st

如果有b+sQ,

bcxs中b+cQ,b+xQ<==>c+xQ,b+sQ<==>c+sQ,只有s+x∈Q

s+x∈Q,x+y∈Q,s+yQ

bcys中b+cQ,b+yQ<==>c+yQ,b+yQ<==>c+yQ,s+yQ矛盾

那麼只能b+s∈Q,b+t∈Q,聯合a+b∈Q

astx中ast兩兩之差有理,兩兩和無理,a+x∈Q<==>s+x∈Q<==>t+x∈Q

a+x∈Q,s+x∈Q,t+x∈Q

又因為x+y∈Q,s+x∈Q

s+yQ

asty中ast兩兩之差有理,兩兩和無理,s+yQ<==>a+yQ<==>t+yQ

2樓:

給乙個反證法

兩無理數之和為有理數,則兩數形式為a,-a+q,q為有理數,本證明中以a、b、c指代無理數,-a、-b、-c指代與其和為有理數的另一加數

反證:7個無理數,使得任意4個無理數中,存在兩數之和為有理數。

7個無理數,設為a,b,c,d,e,f,g,取a,b,c,d,則存在兩數和為有理數,設為a,b,則b=-a。同理取c,d,e,f,得d=-c。

取a,e,f,g,則要麼

e,f,g中存在兩數和為有理數

e,f,g中某數與a和為有理數,設為e=-a。此時再取b,e,f,g,則要麼e,f,g中存在兩數和為有理數,要麼存在某數與b和為有理數,設為f=-b=a(此數不可能為e,否則e+a,e-a均為有理數,e,a均為有理數),從而f=-e

即e,f,g中必有兩數和為有理數,設為f=-e

至此,7個無理數為a,-a,c,-c,e,-e,g

取a,c,e,g,則要麼

a,c,e中有兩數和為有理數

a,c,e中某數與g和為有理數,設為g=-a。此時再取-a,c,e,g(-a),則-a,c,e中有兩數和為有理數

不妨設為c=a,即7個無理數為a,-a,a,-a,e,-e,g

取a,a,e,g,同上可得e=-a

則7個無理數為a,a,a,-a,-a,-a,g

取a,a,a,g —> g=-a

取-a,-a,-a,g —> g=a

矛盾。證畢

3樓:

我的答案是不一定都存在4個數,其兩兩之和均為無理數。我從無理數構造上給你舉個反例:0.

010011000111000011110000011111...;1.101100111000111100001111100000...

; -1.101100111000111100001111100000...;2.

010011000111000011110000011111...; -2.010011000111000011110000011111...

;3.101100111000111100001111100000...; -3.

101100111000111100001111100000...;

這七個都是無理數,就不滿足題主說的都存在四個數,其兩兩之和均為無理數。

我這回答是錯的,不存在反例。

4樓:蒼玄子愛數學

隨便寫個?

首先我們僅考慮這些無理數的小數部分…即在這裡將sqrt3和sqrt3-1 當作同種無理數…這不影響最終和或差成為無理數or有理數的結果

考慮反例。任選四個數,存在一組兩兩之和都為有理數。那麼令其中乙個數x0為-a,x1為a,依次得到x2為b。

x3為-b,x4為c,x5為-c,x6為s。那麼再次選擇abcs時,為使得存在一組兩兩之和為有理數。s必須為-a,-b,-c中的乙個。

假設為-a,再選擇-a,b,c,s時,同樣遇到上方的問題…而此時s無處可選。從而得到矛盾。qed

5樓:

這是乙個關於"退化"的問題:明明可以靠顏值保持無理,竟然有理了.... 好羞恥啊

保持無理特性,堅決不能退化成有理。

1) pi, 2pi, 3pi,4pi 的數列... 符合題目要求,

在加減兩種運算下是可以的,但是在乘除運算下,就"退化"為有理數了

2)sqrt(2), sqrt(3), sqrt(5), sqrt(7

所有質數的算術平方根,不僅符合這個要求,而且即使乘除之後,仍然無理....

但在乘方之後這些數字就不在無理了,那麼給出:

3) ln 2, ln3, ln5, ln7 .... 質數的自然對數.... (注意,如果用10為底的lg2 , 則要把lg 5去掉.. )

在+-*/ ** 多種運算下都保持無理特性

以上三個答案,不知你是否滿意。

如果希望對任何初等函式運算都保持無理數的要求,包括指數對數,那麼這個數字本身就不能用初等函式描述,否則針對性的逆運算就可以變回成無理數,所以只能構造n個無關的超越數,期待有看到的大神來解決。

無限無理猜想:無理數對初等函式等價運算形成的商集,是否為無限集?

有限無理猜想:無理數對什麼運算形成的商集,其測度為有理數個?」(取整函式肯定符合,tgx不符合,這是連續統假設的乙個變體)

6樓:w2014

思路和前面兩位有點相似

把和是有理數的點連起來…然後證明沒有奇環…如果有,環上的每條邊兩端之和有理,所以總和有理;另一方面,這奇數個點可以看成若干條邊加乙個點,所以總和無理,矛盾。

沒有奇環的話就是乙個二部圖,剩下的就是找點多的一側…(逃

7樓:未知

考慮等價類,如果兩個數和或差為有理數放到乙個類裡面,容易證明每個類至少可以取出類中元素個數/2的上取整個元素兩兩之和為無理數,而不同類之間的兩兩之和當然是無理數。等價到圖論裡面應該是2N+1點完全圖的二染色一種顏色沒有奇圈,有些回答裡說是沒有3圈,這不是充分的,應該是沒有奇圈,可能7階情況也可以證明。,證明另一種顏色有n+1階完全圖,在圖論裡面做也是考慮沒有奇圈的那個顏色的每個連通分支,和不用圖論的方法是完全一致的。

這是清華丘班的題目?難度應該比這個高吧,或者這是最簡單的也有可能。

8樓:xiehonglai

做乙個最簡單的分析,兩個無理數相加能得到有理數的條件是兩個無理數的絕對值相等,即乙個為正值,乙個為負值;對於7個無理數,最多會出現三組絕對值相等的無理數(無關餘下的另乙個無理數的絕對值的大小),而餘下的乙個,總存在與其他三組無理數中的乙個和它同號(+,-).使同號的物理數相加仍為無理數的結論。故而問題的結論正確。

9樓:rqy

更新:重打了一遍公式。

更新: @唐瓏珂 給了個推廣...是這樣的:原問題說 個無理數可以選出 個使得它們兩兩之和均為無理數,實際上可以更強:

從 個無理數中可以選出 個使得它們中任意多個(當然不能是0個)數的和都是無理數。

證明大概就是考慮這些無理數 和 生成的 線性空間 ,如果 是 維的,那麼可以證明存在其 維子空間 使得 包含 但不包括中任何乙個 。 可以這樣構造:

首先我們有乙個 維子空間 ,包含 但不包含 個有理數任何乙個。接下來每次把子空間擴大一維。 擴張到 的時候,由於 ,於是從 中去掉所有 後還是非空的( 維無限線性空間去掉有限個 維的子空間當然還是非空的)。

於是從中選乙個數 並記 即可。

這樣我們有了乙個 維子空間 。考慮 的自然對映(同時也是線性的),容易發現 。於是 中要麼有至少 個正數要麼有至少 個負數。

不妨假設為前者,那麼這 個 中任意選一些的和都會被 對映到正數,因此不可能是有理數(有理數會被對映到 )。

什麼時候碰到電腦且我有心情就重打一遍公式。

建一張7個點圖,若兩個數和為有理數則兩個點間連邊。由於這張圖沒有奇環(否則 是有理數),於是它是乙個二分圖。二分圖的頂點可以寫作兩個部分使得每部分內部沒有邊,顯然至少其中一部分有 個點,選這四個數就可以了。

利益相關:12/07丘班選拔考場上花了不超過三秒想到這道題做法。

10樓:吳旋

對於任意2n-1個無理數,考慮2n-1個點的圖,兩個點之間有邊當且僅當對應兩數之和為有理數。我們證明這個圖是二分圖。若不然,則圖中有奇數長度的環,將環上每條邊對應數字相加除以2,得到環上所有數字之和是有理數。

又對於環上任意乙個數,總可以找到環上剩下偶數多個數字的乙個匹配,這樣一來每對數字之和是有理數,所以這個數也是有理數(它=總和-其他每對數字之和),矛盾。該二分圖有2n-1個點,故必有一部有至少n個點,這樣對應的n個數兩兩之和為無理數。

11樓:王希

可以從等價類+圖論的角度考慮。

這裡直接證明:任取2n-1個無理數,其中一定存在n個數,其兩兩之和均為無理數。

首先,我們規定兩兩之差為有理數的無理數是乙個等價類,這樣就把這些數放進了不超過2n-1個等價類中。對於乙個等價類中的數,如果其中乙個和某個數的和是有理數/無理數,那麼其他的數與這個數的和也是有理數/無理數。

接下來,我們考慮以這些等價類為頂點的圖。如果兩個等價類之和為有理數,那麼我們把它們之間連一條邊。

最後,注意到不會存在任何乙個頂點的度大於等於2,否則另外兩個頂點之差為有理數,應歸為乙個等價類,矛盾。

所以以等價類為頂點的這張圖是乙個二分圖。由抽屜原理,至少存在一半包括不小於n個數,取這n個數即可。

對於這些數,如果它們在同乙個等價類中,那麼由於它們的差已經是有理數了,如果和也為有理數,則均為有理數,矛盾;如果不在乙個等價類中,由於它們之間也沒有邊連線,所以它們兩兩之和不是有理數。證畢。

12樓:「已登出」

事實上,我們可以加強得到如下命題:從任意2n+1個無理數中必可取出n+1個數,其中任意k個數之和均為無理數。其中k≤n+1

不妨設2n+1個無理數分別是a1,a2,....... a2n+1取出最大的m 使得存在m元子集滿足b1 b2....... bm,1線性無關,即等價於對於一組有理數陣列c1.

c2...... cm 若sigmacibi為有理數則有為全零陣列。我們證明對於任意a為{a1,a2a2n+1}中的乙個元素,存在唯一一組有理數陣列c1,c2......

cm+1 使得a=sigamabici +cm+1

首先說明存在性對於a=bi 取ci=1其餘均為0即可對於a不等於bi (i=1.......m)反證恆不存在這樣的有理係數線性表示式即斷言b1....bm a與1線性無關。

否則,若存在不全為0的有理數組c1,...... cm,c (顯然c不為0)使得sigamacibi+c是有理數,故有a能寫成b1.......bm和1的有理係數線性表示式,與m的極大性矛盾。

故我們可以得到,對於a為a1,...... a2n+1中的任一元素都唯一對應乙個m+1元有理數組(c1......cm+1)對於這個a,我們將其分類。

若j為最小使得cj不為0的正整數,則我們將a歸為第j類,因此則將所有的2n+1個數分劃為m+1個等價類。對於第j類數,考慮這第j個不為0的分量,若其中正數較多,則取出第j個分量為正的那些數,負數情形同理。按照這樣的貪心取法,則取出了至少一半的數,則至少可取出n+1個數,並且符合題意。

取n=3 即得命題加強結論

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