π(pi)是圆周率,一个表示圆周长与直径比值的数学常数。关于它是否是有理数(即可以用两个整数的比表示)还是无理数(即不能用两个整数的比表示)的争论由来已久。
π:理性还是非理性?
有理数的定义
有理数可以表示为两个整数 a 和 b 的比,其中 b 不等于 0,即:
``` 有理数 = a / b ```
无理数的定义
无理数不能表示为两个整数的比。它们是小数,其数字无限延续,没有模式或重复。
π的证明
1761年,约翰·兰伯特证明了π是无理数。他的证明基于这样一个事实:如果π是有理数,那么它可以表示为两个整数的比,即:
``` π = a / b ```
兰伯特用反证法证明了这个假设是错误的。他假设π是有理数,并推导出了一些矛盾,从而证明了π必须是无理数。
其他证明
兰伯特之后,还出现了其他证明π是无理数的方法。其中一个是由约瑟夫·刘维尔在1844年提出的。刘维尔证明,如果一个数是无理数,那么它就不会是任何代数方程的根。π满足一个代数方程,这意味着它不能是无理数。矛盾的是,这进一步证实了π是无理数。
π的性质
作为无理数,π具有以下性质:
它是一个无限小数,其数字永远不会终止或重复。 它是一个超越数,这意味着它不能用代数方程的根来表达。 它是一个正规数,这意味着它的十进制表示遵循特定的模式。
结论
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