a是實數,a 根號2,我怎麼說明a和根號二之間還有有理數?

時間 2021-10-21 06:07:13

1樓:hcheng

在有理數集中取一嚴格遞增且收斂於的數列,特別地,可以將該數列取為

0, \exists N\in \mathbb+" eeimg="1"/>使得 N" eeimg="1"/>時有. 於是對於 0, \exists N_0 \in \mathbb+" eeimg="1"/>使得N_0" eeimg="1"/>時有. 由於是嚴格遞增的有理數列,所以即是與之間的有理數。

2樓:豆沙麵包

當 1" eeimg="1"/>時,易知存在有理數

當 時,存在正整數 滿足 1" eeimg="1"/>。由1知存在有理數 ,故而此時存在有理數

因此在任意實數區間 中存在有理數。進一步,上面的 有無數個取值,因此對應的有理數有無限個。

3樓:

為方便打字,記β=根號2。

β>a,所以 β-a>0

取大正整數M使得M>2/(β-a), 則βM-aM>2。

所以開區間(aM,βM)中至少有乙個整數,設其中最小的是N。

於是 aM<N<βM

於是a<N/M<β

以下答案適用於a是有理數

2-(a+t)=(2-a)-2t(a+t), 所以只需要找個充分小的有理數t使得 2t(a+t)<2-a即可。

放心大膽地往小了取t,比如1/10, 1/100,1/1000000000000000 這樣,只要分母足夠大,2t(a+t)就能足夠小——

事實上。若a≤0,取a+t=1即可。若a>0,易知2>a>0 。

取正整數M>6/(2-a), 令t=1/M, 則 0<a+t<3, 2t(a+t)<6/M<2-a, 符合要求。

4樓:

不去說一些高等數學的名詞。從中學的角度這個問題來說說這個問題。

我們對任意不相等的兩個實數作差,會等到乙個不等於零的數,不妨設其為b。我們可以證明,對任意的實數a,[a,a+b](這個符號表示所有大小在a和a+b之間的數,包括a和a+b)中間肯定存在有理數。

我們回憶一下有理數的定義:可以寫成兩個整數之比的數為有理數。現在我們考慮這樣的有理數1/n, n為正整數,那肯定存在乙個整數N,使得1/N 小於b。

現在考慮1/N的整數倍,假設有1/N的整數倍落入[a,a+b]中,那麼這個區間自然存在有理數,如果這個區間中沒有1/N的整數倍,那麼考慮小於a的1/N的整數倍中最大的乙個,不妨設其為M/N, 那麼(M+1)/N, 肯定大於a+b, 但是(M+1)/N-1/N=1/N, 這就和1/N小於b矛盾了,所以任意這樣的區間肯定存在有理數。

這個證明的關鍵點在於那裡呢,乙個是存在1/N小於b,乙個是小於a的1/N的整數倍的最大的乙個的存在性,對於中學階段的讀者來說,理解這兩個事實應當並不困難。

5樓:荊哲

如果a的整數部分小於1,那麼a和根號2之間有1。

如果a的整數部分等於1,而a的小數部分和根號2的小數部分前n位都相同、但是第n+1位不同,那麼根號2擷取整數部分1和小數部分前n+1位的有限小數,就是答案。

如果a的整數部分為1,小數部分和根號2完全相同,那麼a就是根號2,小於號不成立。

這套方法不僅僅十進位制管用,對任何大於等於2的整數b,b進製都管用。

同理,根號2可以換成任何實數,有理數無理數都行。但是如果是b進製下的有限小數,為避免歧義,建議換種進製,或者寫成0迴圈的形式而非b-1迴圈的形式。

6樓:牛頓燉牛

可以加強到任意兩個實數a,b。不妨設a則 1 < bn-an,因為bn到an距離大於1,所以必然中間存在乙個整數m,即an < m < bn。

可得a < m/n < b。

補充:證明下1/n的存在性,其實也就是實數的阿基公尺德性:若x,y∈R且x>0,則必存在乙個n∈Z*使得nx > y。

設A是所有nx的組成集合,若n不存在, 則y是nx集合的乙個上界,那也就存在乙個 α = supA。因為x>0,所以 α-x < α,且α-x不是A的上界,則必然存在乙個m使得 α-x < mx,即α < (m+1)*x∈A。這是不成立的,因為α是A的上確界。

所以必然存在n,使得n*(b - a) > 1。

7樓:

別的答主已經給了具體的構造了,這裡我就不重複了。我主要說一下像這種直觀的命題的構造思路。

已知a《根號2,那說明a與根號2之間有間隙(他們的差大於0)。因為我們的目標是找乙個有理數,而有理數是把整數平分成若干等分的數,所以我們如果要構造某個有理數,自然而然的,第一步就是把某個物件n等分。這裡這個物件就是a和根號2的間隔。

注意到無論這個間隙有多小,總存在乙個1/n小於這個間隙(這是實數域的阿基公尺德性質)。換句話說,我們知道肯定存在某個正整數m使得m/n在a和根號2之中。接下來我們就要定位這個m。

從直覺上講,超過a的最小的m/n應該滿足這個性質。而這個最小的存在性就是由實數的最基本性質,最大下界性質,保證的。剩下的就只是按部就班地證明這個構造是對的。

8樓:

這個很簡單。

首先,因為a<√2,那麼取N為比-(log((√2)-a))/(log(10))大的任意整數,自然有10^(-N)<(√2)-a成立。

我們取有理數數列

b_0=1

b_1=1.4

b_2=1.41

此時0<√2 - b_N<10^(-N)

而10^(-N)+a<√2,√2<10^(-N)+b_N,所以a

9樓:sumeragi693

兩個不相等的實數之間,必然存在有理數(從而有無數個有理數)。

這叫做有理數的稠密性,如果實數是通過有理數列來定義的話,這個結論是非常好證明的。

實數的有理數列定義:每乙個收斂的有理數列(每一項都是有理數的數列)都叫做乙個實數。如果極限為有理數的,就把這個數列叫做有理數。如果極限不為有理數的,就把這個數列叫做無理數。

顯然乙個實數要麼是有理數,要麼是無理數,它完全靠該實數對應的有理數列來決定。

根據極限的性質,無論數列 決定的實數 是有理數還是無理數, 0" eeimg="1"/>,區間 上都存在數列 的無窮多項,也就是說在區間 有無數個有理數。

因 是任意的, 和 也都是任意的,這就意味著任意兩個實數之間都有無數個有理數。

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