Differenz zwischen rationalen und irrationalen Zahlen Unterschied zwischen
Der Begriff "Zahlen" bringt uns in den Sinn, was allgemein als positive ganzzahlige Werte größer als Null klassifiziert wird. Andere Zahlenklassen umfassen ganze Zahlen und Brüche , komplexe und reelle Zahlen und auch negative ganze Zahlen .
Wenn wir die Klassifikationen der Zahlen erweitern, treffen wir auf rationale und irrationale Zahlen. Eine rationale Zahl ist eine Zahl, die als Bruch geschrieben werden kann. Mit anderen Worten, die rationale Zahl kann als Verhältnis zweier Zahlen geschrieben werden.
Betrachten Sie beispielsweise die Nummer 6 . Es kann als das Verhältnis von zwei Zahlen viz geschrieben werden. 6 und 1 , was zum Verhältnis 6/1 führt. Ebenso ist 2/3 , das als Bruch geschrieben wird, eine rationale Zahl.
Wir können also eine rationale Zahl als eine Zahl definieren, die in Form eines Bruches geschrieben ist, wobei sowohl der Zähler (die Zahl oben) als auch der Nenner (die Zahl unten) ganze Zahlen sind. Per Definition ist also jede ganze Zahl auch eine rationale Zahl.
Ein Verhältnis zweier großer Zahlen wie ( 129, 367, 871 ) / ( 547, 724, 863 ) würde auch ein Beispiel für eine rationale Zahl darstellen, und zwar aus dem einfachen Grund, dass sowohl der Zähler als auch der Nenner ganze Zahlen sind.
Umgekehrt wird jede Zahl, die nicht in Form einer Fraktion oder eines Verhältnisses ausgedrückt werden kann, als irrational bezeichnet. Das am häufigsten genannte Beispiel einer irrationalen Zahl ist √ 2 ( 1. 414213 …) . Ein weiteres bekanntes Beispiel für eine irrationale Zahl ist die numerische Konstante π ( 3. 141592 … ) .
Eine irrationale Zahl kann als Dezimalzahl geschrieben werden, aber nicht als Bruch. Irrationale Zahlen werden im täglichen Leben nicht oft verwendet, obwohl sie auf der Zahlenreihe existieren. Es gibt unendlich viele irrationale Zahlen zwischen 0 und 1 in der Zahlenzeile. Eine irrationale Zahl hat endlose, sich nicht wiederholende Ziffern rechts vom Dezimalpunkt.
Beachten Sie, dass der oft zitierte Wert von 22/7 für die Konstante π tatsächlich nur einer der Werte von π ist >. Per Definition ist der Umfang eines Kreises geteilt durch den doppelten Radius der Wert von π. Dies führt zu mehreren Werten von π , einschließlich, aber nicht beschränkt auf, 333/106, 355/113 usw.1. Nur die Quadratwurzeln der Quadratzahlen; ich. e. die Quadratwurzeln der
perfekten Quadrate sind rational.
= 1 (Rational) √2
(Irrational) √3
(Irrational) √4 < = 2
(Rational) √5, √6, √7, √8 (Irrational)
√9 = 3
(Rational) und so weiter. Ferner stellen wir fest, dass nur die n
ten Wurzeln von n ten Potenzen rational sind. Daher ist die 6th Wurzel von 64 rational, weil 64 eine 6. Potenz ist, nämlich die 6th Stärke von 2 . Aber die 6th Wurzel von 63 ist irrational. 63 ist keine perfekte 6 th Leistung.
rational
als Dezimalzahl angeben, wird entweder die Dezimalstelle genau sein (wie in 1/5 = 0). 20) oder nicht genau (wie in 1/3 0. 3333 ). In jedem Fall wird es ein vorhersagbares Muster von Ziffern geben. Beachten Sie, dass, wenn eine irrationale -Zahl als Dezimalzahl ausgedrückt wird, diese eindeutig ungenau ist, da andernfalls die Zahl rational wäre. Außerdem wird es kein vorhersagbares Ziffernmuster geben. Zum Beispiel 2
1. 4142135623730950488016887242097
Jetzt, mit rationalen Zahlen, treffen wir gelegentlich 1/11 = 0. 0909090
. Die Verwendung von Gleichheitszeichen ( =) und drei Punkten ( Auslassungszeichen ) bedeutet, dass 1/11 nicht exakt ausgedrückt werden kann Als Dezimalzahl können wir sie immer mit so vielen Dezimalziffern wie möglich approximieren, um 1/11 zu erreichen. Die dezimale Form von 1/11
gilt daher als ungenau. Ebenso ist die Dezimalform von ¼ , die 0. 25 ist, genau. Für irrationale Zahlen in die Dezimalform kommend, werden sie immer ungenau sein. Wenn wir mit dem Beispiel √
2 fortfahren, wenn wir schreiben √2 = 1. 41421356237 … (beachten Sie die Verwendung von Auslassungspunkten), bedeutet dies sofort, dass keine Dezimalstelle für ist > √2 wird genau sein. Darüber hinaus wird es kein vorhersagbares Muster von Ziffern geben. Mit Hilfe von Konzepten aus numerischen Methoden können wir uns wieder für so viele Dezimalziffern rational annähern, bis wir zu √2 kommen. Jede Notiz über rationale und irrationale Zahlen kann nicht ohne den obligatorischen Beweis enden, warum √2 irrational ist. Wir verdeutlichen damit auch das klassische Beispiel eines Beweises durch cont -Radiktion.
Angenommen, √2 ist rational. Dies führt uns dazu, es als ein Verhältnis von zwei ganzen Zahlen darzustellen, sagen wir p
und. √2 = p / q Natürlich haben p
und
q keine gemeinsamen Faktoren, denn wenn es gemeinsame Faktoren gäbe, hätten wir abgebrochen sie aus dem Zähler und dem Nenner heraus. Wenn wir beide Seiten der Gleichung quadrieren, erhalten wir
2
/ q2 Dies kann bequem als geschrieben werden, p 2
= 2q > 2
Die letzte Gleichung besagt, dass p 2 gerade ist. Dies ist nur möglich, wenn
p gerade ist. Dies wiederum bedeutet, dass p 2 durch 4 teilbar ist. Daher muss q 2 und folglich q gerade sein.So sind p und q beide gerade, was im Widerspruch zu unserer ursprünglichen Annahme steht, dass sie keine gemeinsamen Faktoren haben. Daher kann √2 nicht rational sein. Q. E. D.
