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  • 如何證明pi是無(wú)理數(shù)

    如何證明pi是無(wú)理數(shù)
    rt.
    數(shù)學(xué)人氣:195 ℃時(shí)間:2020-05-27 11:06:06
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    下面是從網(wǎng)上找的一則證明:
    這個(gè)證明屬于Ivan Niven.假設(shè)pi=a/b,我們定義(對(duì)某個(gè)n):
    f(x) = (x^n) * (a-bx)^n / n!
    F(x) = f(x) + ...+ (-1)^j * f^(2j)(x) + ...+ (-1)^n * f^(2n)(x)
    這里f^(2j)是f的2j次導(dǎo)數(shù).
    于是f和F有如下性質(zhì)(都很容易驗(yàn)證):
    1)f(x)是一個(gè)整系數(shù)多項(xiàng)式除以n!.
    2)f(x) = f(Pi - x)
    3)f在(0,pi)區(qū)間上嚴(yán)格遞增,并且x趨于0時(shí)f(x)趨于0,
    x趨于pi時(shí)f(x)趨于pi^n * a^n / n!
    4)對(duì)于0 = n,f的j次導(dǎo)數(shù)在0和pi處是整數(shù)(由1)可知).
    6)F(0)和F(pi)是整數(shù)(由4),5)可知).
    7)F + F'' = f
    8)(F'·sin - F·cos)' = f·sin (由7)可知).
    這樣,對(duì)f·sin從0到pi進(jìn)行定積分,就是
    (F'(pi)sin(pi)-F(pi)cos(pi)) - (F'(0)sin(0)-F(0)cos(0))
    =F(pi)+F(0)
    由6)可知這是個(gè)整數(shù).
    問(wèn)題在于如果把n取得很大,由3)可知f·sin從0到pi進(jìn)行定積分必須嚴(yán)格大于0嚴(yán)格小于1.矛盾,證畢.
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