对根式相加为无理数的研究
(1)设,
,则
为无理数.
如果不严格证明,该命题是“显然”的,但我相信看这篇文章的朋友都希望得到一个严格的证明.
思路:反证法. 通过变形化为(其中
)的形式,再由有理数运算封闭性得出矛盾.
证明:
假设,
.
则
若,则
,与
矛盾.
故
而,
,矛盾!
为无理数.
(2)设,
,
,则
为无理数.
思路:与(1)类似.
证明:
假设,
.
(将等式两边三次方)
若,
又,矛盾!
若,
令,
则
(否则,矛盾!)
又,
,
,即
以为主元,
则
这与矛盾.
综上,
遗憾的是,该方法虽然巧妙,但很难在次数和项数上做推广.
(3)将(2)作为引理,可得:
若,
(
,
),则
有因式
.
证明:设,
令
设,
则
若,
则
(否则,由有理数运算封闭性可知矛盾)
由(2)中的结论可知:
,
即
矛盾!
若中恰有一数为
,
显然也有
矛盾!
注:称为
的极小多项式.
事实上,证明(3)是我研究(2)的原因.
本文中的证明仅为个人方法,如有雷同,纯属巧合.
如果读者有更好的方法,或者发现问题,欢迎指出!