(1) $1.4142 < \sqrt{2} < 1.4143$ であることを利用して、$|\sqrt{2} - a| < 0.001$ を満たす有理数 $a$ を一つ求める。 (2) $3.141 < \pi < 3.142$ であることを利用して、開区間 $(\pi, \pi + 0.01)$ に属する有理数を一つ求める。

解析学不等式近似値実数
2025/7/17

1. 問題の内容

(1) 1.4142<2<1.41431.4142 < \sqrt{2} < 1.4143 であることを利用して、2a<0.001|\sqrt{2} - a| < 0.001 を満たす有理数 aa を一つ求める。
(2) 3.141<π<3.1423.141 < \pi < 3.142 であることを利用して、開区間 (π,π+0.01)(\pi, \pi + 0.01) に属する有理数を一つ求める。

2. 解き方の手順

(1) 2a<0.001|\sqrt{2} - a| < 0.001 は、0.001<2a<0.001 -0.001 < \sqrt{2} - a < 0.001 と同値である。
これを aa について解くと、20.001<a<2+0.001 \sqrt{2} - 0.001 < a < \sqrt{2} + 0.001 となる。
1.4142<2<1.41431.4142 < \sqrt{2} < 1.4143 より、
1.41420.001<20.001<a<2+0.001<1.4143+0.0011.4142 - 0.001 < \sqrt{2} - 0.001 < a < \sqrt{2} + 0.001 < 1.4143 + 0.001
1.4132<a<1.41531.4132 < a < 1.4153 となる。この範囲にある有理数 aa の一つとして、a=1.414a = 1.414 が挙げられる。
(2) 3.141<π<3.1423.141 < \pi < 3.142 であるから、π+0.01\pi + 0.01 の範囲は 3.141+0.01<π+0.01<3.142+0.013.141 + 0.01 < \pi + 0.01 < 3.142 + 0.01、つまり 3.151<π+0.01<3.1523.151 < \pi + 0.01 < 3.152 となる。
したがって、開区間 (π,π+0.01)(\pi, \pi + 0.01)(3.141,3.152)(3.141, 3.152) に含まれる。この区間に含まれる有理数の一つとして、3.14153.1415 が挙げられる。

3. 最終的な答え

(1) a=1.414a = 1.414
(2) 3.14153.1415

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