教育業界で仕事してきた夫婦のブログ
みゆ=理系 たか=文系
現場で感じたこと、常日頃考えていることを、
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√2が無理数であることを証明せよ。(中学生版)

たかです
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中3で初めて√を習いますが、このとき「無理数=分数で表せない数」と学習します。
さて本当に√2は分数で表すことができないのでしょうか?

背理法というやり方で証明していきます。

{ \displaystyle\sqrt{2}}が無理数ではないと仮定すると、
{ \displaystyle\sqrt{2}}は互いに素である2つの自然数{ \displaystyle a}{ \displaystyle b}を用いて、{ \displaystyle\sqrt{2}}{ \displaystyle \frac{a}{b}}と表すことができる。
この式の両辺をそれぞれ2乗すると、

2={ \displaystyle \frac{a^2}{b^2}}となり、これを変形して { \displaystyle 2b^2=a^2}となる。
ここで、{ \displaystyle 2b^2}は偶数になるので、{ \displaystyle a^2}も偶数である。
よってa,bはどちらも偶数なので公約数2を持ち、互いに素であるという仮定に矛盾する。
よって{ \displaystyle\sqrt{2}}は無理数である。

ちなみに京都大の入試で、√2が無理数であることを「背理法を使わずに」証明せよ。という問題が出題されたことがあります。
文系のたかは全く見当がつきません><