2的平方根
2的平方根,或2的(1/2)次方,在数学上写成√2或21⁄2 ,是一个正的无理数,当它乘以自身时,等于数字2。更正确的说法是,它被称为2的主平方根,以区别于它本身的负数版本,后者也是如此。
在几何学上,2的平方根是横跨边长为1的正方形的对角线的长度;这可以通过勾股定理找到。
2的平方根等于腿长为1的直角三角形的斜边长度。
2的平方根不是有理数的证明
数字2 {displaystyle {sqrt {2}} ,不是有理数。下面是证明。
- 假设2 {displaystyle {sqrt {2}} 是有理的。因此,有一些数字a , b {displaystyle a,b} ,使得a / b = 2 {displaystyle a/b={sqrt {2}} 。
- 我们可以选择a和b,使a或b都是奇数。如果a和b都是偶数,那么分数可以简化(例如,不写2 4 {displaystyle {frac {2}{4}},而是写1 2 {displaystyle {frac {1}{2}}}。我们可以写1 2 {displaystyle {frac {1}{2}}} 。)
- 如果方程的两边都是平方,那么我们可以得到a2 / b2 = 2,a2 = 2 b2 。
- 右边是2 b 2 {displaystyle 2b^{2}}。.这个数字是偶数。所以左边的也必须是偶数。所以a 2 {displaystyle a^{2}} 是偶数。如果一个奇数被平方,那么结果将是一个奇数。而如果一个偶数被平方,那么一个偶数也会是结果。所以一个{displaystyle a} 是偶数。
- 因为a是偶数,可以写成:a=2 k {displaystyle a=2k} 。
- 使用步骤3的方程式。我们得到2b2 = (2k)2
- 可以使用指数化法则(见文章)--结果是2 b 2 = 4 k 2 {displaystyle 2b^{2}=4k^{2}。.
- 两边都除以2,所以b 2 = 2 k 2 {displaystyle b^{2}=2k^{2}}。.这意味着,b {displaystyle b} 是偶数。
- 在第2步,我们说a是奇数或b是奇数。但在第4步,我们说a是偶数,而在第7步,我们说b是偶数。如果我们在第1步所做的假设是真的,那么所有这些其他的事情都必须是真的,但是由于它们彼此不一致,它们不可能都是真的;这意味着我们的假设不是真的。
2 {displaystyle {sqrt {2}} 是一个有理数,这不是真的。所以2 {displaystyle {sqrt {2}} 是无理数。