1. 問題の内容
問題は、a, b が有理数のとき、 ならば であることを証明する過程の穴埋め問題です。
2. 解き方の手順
まず、 で がアであると仮定します。
次に、 より、 をイの形で表します。
すると、イは有理数であるから、 も有理数となり矛盾します。
よって、 ウとなります。
このとき、 より、 ウとなります。
したがって、 ならば であることが証明できます。
手順1:アを求める
でがアであると仮定すると、とあるので、この証明は背理法で行われています。よって、アには「0でない」が入ります。
手順2:イを求める
より、 について解きます。
よって、イにはが入ります。
手順3:ウを求める
イが有理数であることから矛盾が生じ、したがって、b=ウとなります。背理法なので、bは0でないと仮定したことが誤りだったということです。したがって、ウには「0」が入ります。
のとき、より、となります。
3. 最終的な答え
ア:0でない
イ:
ウ:0