还有其他的证明方法吗 ?
例5 求证 2 是无理数.
分析 直接证明一个数是无理 数比较困难 ,我们采用 反证法.假设 2 不是无理数 ,那么它就是有理数 .我们 m 知道, 任一有理数都可以写成 形如 (m, n互质, m Z, n n N )的形式 .下面我们看看能否由此 推出矛盾 .
证明 假设 2不是无理 两个正整数m, n 数,那么它就是有理数 .于 互质, 是指m ,n 的最 是, 存在互质 的正整数 大公约数是 1,即 m,n 1. m m, n, 使得 2 , n
由上面的例子可以看出 , 反证法的关键是在正确 的推 理下得出矛盾 .这个矛盾可以是与已知 条件矛盾 , 或与 假设矛盾 , 或与定义、公理、定理 、事实矛盾等 . 反证法常常是解决某些 " 疑难"问题的有力工具 ,英 国近代 数学家哈代曾经这样称 赞它 : " 归谬法 ( 反证法)是数学家最有力的一件 武器 ,比起象棋开 局时牺牲一子以取得优 势的让棋法 ,它还要高明 .象 棋对奕者不外牺牲一卒 或顶多一子 , 数学家索性把 全局拱手让予对方 !"
于是2 , 即n2 2k 2 , 所以 n也是偶数 .这与 m, n互质矛盾 .
从而有 m 2n,因此 m2 2n2 , 所以 m 为偶数 .
由上述矛盾可知假设错 误,从而 2是无理数 .
正是 2的发现, 使人们认识到在有理数 之 外, 还有一类数与 1是不可公度的 , 这就是无 理数; 从而引发了数学史上的 第一次危机 , 大大推动了数学前进的 步伐.
2.2.2 反证法
反证法是间接证明的一 种基本方法 .我们对 于这种方法其实并不陌 生, 在日常生活或解 决某些数学问题时 , 有时会不自觉地使用反 证法.