A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre. I. megoldás. Jelöljük a vizsgálandó számot -val. Az végtelen tizedes törtben végtelen sok 0-tól különböző számjegy van, ugyanis minden prímszám első számjegye nem nulla. Tegyük fel, hogy racionális. Ekkor , (, a számjegyeket jelöli). Nem lehet mindegyik nulla, mert ekkor -ban csak véges sok nullától különböző számjegy lenne. Ez egyúttal azt is jelenti, hogy a alakú sorozatokban biztosan van nullától különböző számjegy, s ezért az után álló, bármely egymás utáni számjegy között van nem nulla számjegy (nevezzük ezt -tulajdonságnak). Viszont Dirichlet tételéből tudjuk, hogy a sorozat végtelen sok prímszámot tartalmaz, e prímszámokban az utolsó jegy 1, előtte db nulla van. Mivel ez végtelen sokszor megismétlődik, -ban végtelen sokszor állhat db 0 egymás után, ez pedig az -tulajdonságnak ellentmond. Seress Ákos (Budapest, Fazekas M. Gyak. Gimn., III. o. t.) II. megoldás. Tegyük fel, hogy ez a szám racionális. Ez azt jelentené, hogy a tizedes tört szakaszos lenne, azaz volna olyan természetes szám, hogy a tizedestört alakban egy helytől kezdve egymás utáni számjegy rendre megegyezne az utána következő -val, és így tovább. Csebisev tétele értelmében minden prímszám és a kétszerese között van prímszám. Ebből többek között az is következik, hogy bármely természetes számra van legalább két db -jegyű prímszám. Válasszuk -et többszörösére úgy, hogy két -jegyű prímszám már a tizedes tört szakaszos részére essen. Ezt elég nagy többszörös esetén mindig megtehetjük. A szakaszosság miatt az első prímszám minden számjegye, mivel többszöröse -nak, megismétlődik. Ez azt jelenti, hogy a két prímszám azonos jegyekből áll, azaz azonos. Ez nem lehet igaz, így az a feltevésünk, hogy a felírt tizedes tört racionális, helytelen. Tehát a számunk irracionális. Hujter Mihály (Pápa, Türr I. Gimn., IV. o. t.) Lásd Erdős‐Surányi: Válogatott fejezetek a számelméletből és Waclaw Sierpinsky: 200 feladat az elemi számelméletből, Középisk. Szakk. Füzet.) |