否定を仮定して矛盾を導く(A)
★☆☆☆☆☆☆(教科書) / 作成者: shonan / 2026/10/23
🔁 類題: 否定を仮定して矛盾を導く(B) (★☆☆☆☆☆☆(教科書))
問題
\begin{enumerate}
\item[(1)] $\sqrt{2}$ が無理数であることを用いて,$1+2\sqrt{2}$ が無理数であることを背理法により証明せよ.
\item[(2)] 実数 $a$,$b$,$c$ が $a+b+c=3$ を満たすとき,$a$,$b$,$c$ のうち少なくとも 1 つは $1$ 以上であることを背理法により証明せよ.
\end{enumerate}
(1) $1+2\sqrt{2}$ が有理数であると仮定し,$1+2\sqrt{2}=r$($r$ は有理数)とおくと
\[ \sqrt{2}=\frac{r-1}{2} \]
$r$ が有理数ならば右辺は有理数であるから,$\sqrt{2}$ が有理数となり,$\sqrt{2}$ が無理数であることに矛盾する.
よって $1+2\sqrt{2}$ は無理数である.
(2) $a$,$b$,$c$ のすべてが $1$ 未満であると仮定すると,$a<1$,$b<1$,$c<1$ を辺々加えて
\[ a+b+c<3 \]
これは $a+b+c=3$ に矛盾する.よって $a$,$b$,$c$ のうち少なくとも 1 つは $1$ 以上である.
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