$\sqrt{2}$ が無理数であることを用いて、$3\sqrt{2}$ が無理数であることを証明する。

数論無理数背理法証明
2025/6/9

1. 問題の内容

2\sqrt{2} が無理数であることを用いて、323\sqrt{2} が無理数であることを証明する。

2. 解き方の手順

背理法を用いる。
まず、323\sqrt{2} が無理数でない、つまり有理数であると仮定する。
すると、32=r3\sqrt{2} = r となる有理数 rr が存在する。
両辺を3で割ると、
2=r3\sqrt{2} = \frac{r}{3}
rr は有理数なので、r/3r/3 も有理数である。
これは、「2\sqrt{2}が無理数である」という仮定に矛盾する。
したがって、323\sqrt{2} は有理数であるという仮定が誤りであり、323\sqrt{2} は無理数である。

3. 最終的な答え

323\sqrt{2} は無理数である。

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