現在,One Moreの数学II・B版を作成中です!

【数学I】例題2.1.16:背理法を用いた証明2(One More)★★★

【数学I】例題2.1.16:背理法を用いた証明2(One More)
【数学I】例題2.1.16:背理法を用いた証明2の例題ページ
問題の解答

【数学I】問題2.1.16:背理法を用いた証明2の解答
検索用コード(LaTeX)
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% 例題I2.1.16:背理法を用いた証明2(One More)★★★
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

$a,b$を有理数とするとき,次の問いに答えよ.ただし,$\sqrt{2}$が無理数であることを用いてもよい.

(1) $a+b\sqrt{2}=0$ならば,$a=0$かつ$b=0$であることを証明せよ.

(2) $a(3+\sqrt{2})+b(4-\sqrt{2})=6+2\sqrt{2}$を満たす$a,b$の値を求めよ.

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% 例題I2.1.16の解答(One More)★★★
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

(1) $b\neq 0$と仮定する.

$a+b\sqrt{2}=0$より,$\sqrt{2}=-\frac{a}{b}$

ここで,$a,b$は有理数より,$-\frac{a}{b}$も有理数となるが,これは$\sqrt{2}$が無理数であることに矛盾する.

したがって,$b=0$である.

これを$a+b\sqrt{2}=0$に代入すると,$a=0$

よって,$a,b$が有理数のとき,$a+b\sqrt{2}=0$ならば,$a=0$かつ$b=0$である.$\blacksquare$

(2) $a(3+\sqrt{2})+b(4-\sqrt{2})=6+2\sqrt{2}$を整理すると,

\[
(3a+4b-6)+(a-b-2)\sqrt{2}=0
\]

$a,b$が有理数より,$3a+4b-6,a-b-2$は有理数となる.したがって,(1)より,

\[
\begin{cases}
3a+4b-6=0\\
a-b-2=0
\end{cases}
\]

よって,これを解いて,$a=2,b=0$

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% 問題I2.1.16:背理法を用いた証明2(One More)★★★
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

$a,b$を有理数とするとき,次の問いに答えよ.ただし,$\sqrt{3}$が無理数であることを用いてもよい.

(1) $a+b\sqrt{3}=0$ならば,$a=0$かつ$b=0$であることを証明せよ.

(2) $a(2+\sqrt{3})+b(5-\sqrt{3})=13+3\sqrt{3}$を満たす$a,b$の値を求めよ.

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% 問題I2.1.16の解答(One More)★★★
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

(1) $b\neq 0$と仮定する.

$a+b\sqrt{3}=0$より,$\sqrt{3}=-\frac{a}{b}$

ここで,$a,b$は有理数より,$-\frac{a}{b}$も有理数であるが,これは$\sqrt{3}$が無理数であることに矛盾する.

したがって,$b=0$である.

これを$a+b\sqrt{3}=0$に代入すると,$a=0$

よって,$a,b$が有理数のとき,$a+b\sqrt{3}=0$ならば,$a=0$かつ$b=0$である.$\blacksquare$

(2) $a(2+\sqrt{3})+b(5-\sqrt{3})=13+3\sqrt{3}$を整理すると,

\[
(2a+5b-13)+(a-b-3)\sqrt{3}=0
\]

$a,b$が有理数より,$2a+5b-13,a-b-3$は有理数である.したがって,(1)より,

\[
\begin{cases}
2a+5b-13=0\\
a-b-3=0
\end{cases}
\]

よって,これを解いて,$a=4,b=1$

あわせて読みたい
【数学I】2章:集合と命題(基本事項) 検索用コード(LaTeX) 本文・解答側注 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % 基本事項I2.1.1:集合(One More) %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%...
あわせて読みたい
【数学I】2章:集合と命題(節末問題・章末問題) 節末I2.1.1〜I2.1.6の解答 節末I2.1.1節末I2.1.2節末I2.1.3節末I2.1.4節末I2.1.5節末I2.1.6 リンク(関連例題) https://onemath.net/onemorei-reidai2-1-3 https://one...
目次