登陆注册
14715300000079

第79章 无理数是如何发现的

无理数是怎么发现的?这件事还要从公元前6世纪古希腊的毕达哥拉斯学派说起。

毕达哥拉斯学派的创始人是著名数学家毕达哥拉斯。他认为:“任何两条线段之比,都可以用两个整数的比来表示。”两个整数的比实际上包括了整数和分数。因此,毕达哥拉斯认为,世界上只存在整数和分数,除此以外,没有别的什么数了。

可是不久就出现了一个问题,当一个正方形的边长是1的时候,对角线的长m等于多少?是整数呢,还是分数?

根据勾股定理m2=12 12=2,m显然不是整数,因为12=1,22=4,而m2=2,所以m一定比1大,比2小。那么m一定是分数了。可是,毕达哥拉斯和他的门徒费了九牛二虎之力,也找不出这个分数。

边长为1的正方形,它的对角线m总该有个长度吧!如果m既不是整数,又不是分数,m究竟是个什么数呢?难道毕达哥拉斯错了,世界上除了整数和分数以外还有别的数?这个问题引起了毕达哥拉斯极大的苦恼。

毕达哥拉斯学派有个成员叫希伯斯,他对正方形对角线问题也很感兴趣,花费了很多时间去钻研这个问题。

毕达哥拉斯研究的是正方形的对角线和边长的比,而希伯斯却研究的是正五边形的对角线和边长的比。希伯斯发现当正五边形的边长为1时,对角线既不是整数也不是分数。希伯斯断言:正五边形的对角线和边长的比,是人们还没有认识的新数。

希伯斯的发现,推翻了毕达哥拉斯认为数只有整数和分数的理论,动摇了毕达哥拉斯学派的基础,引起了毕达哥拉斯学派的恐慌。为了维护毕达哥拉斯的威信,他们下令严密封锁希伯斯的发现,如果有人胆敢泄露出去,就处以极刑——活埋。

真理是封锁不住的。尽管毕达哥拉斯学派教规森严,希伯斯的发现还是被许多人知道了。他们追查泄密的人,追查的结果,发现泄密的不是别人,正是希伯斯本人!

这还了得!希伯斯竟背叛老师,背叛自己的学派。毕达哥拉斯学派按照教规,要活埋希伯斯,希伯斯听到风声逃跑了。

希伯斯在国外流浪了好几年,由于思念家乡,他偷偷地返回希腊。在地中海的一条海船上,毕达哥拉斯的忠实门徒发现了希伯斯:残忍地将希伯斯扔进地中海。无理数的发现人被谋杀了!

希伯斯虽然被害死了,但是无理数并没有随之而消灭。从希伯斯发现中,人们知道了除去整数和分数以外,还存在着一种新数,2就是这样的一个新数。给新发现的数起个什么名字呢?当时人们觉得,整数和分数是容易理解的,就把整数和分数合称“有理数”;而希伯斯发现的这种新数不好理解,就取名为“无理数”。

有理数和无理数有什么区别呢?

主要区别有两点:

第一,把有理数和无理数都写成小数形式时,有理数能写成有限小数或无限循环小数,比如4=4.0,0,45=8,13=0.333……而无理数只能写成无限不循环小数,比如2=1.4142……根据这一点,人们把无理数定义为无限不循环小数。

第二,所有的有理数都可以写成两个整数之比;而无理数却不能写成两个整数之比。根据这一点,有人建议给无理数摘掉“无理”的帽子,把有理数改叫“比数”,把无理数改叫“非比数”。本来嘛,无理数并不是不讲道理,只是人们最初对它不太理解罢了,利用有理数和无理数的主要区别,可以证明2是无理数,使用的方法是反证法。

证明2是无理数。

证明:假设2不是无理数,而是有理数。

既然2是有理数,它必然可以写成两个整数之比的形式:

2=pq

又由于p和q有公因数可以约去,所以可以认为pq为既约分数。

把2=pq两边平方,得:2=p2q2

即2q2=p2

由于2q2是偶数,p必定为偶数,设p=2m

由2q2=4m2

得q2=2m2

同理q必然也为偶数,设q=2n。

既然p和q都是偶数,它们必有公因数2,这与前面假设pq是既约分数矛盾。这个矛盾是由假设2是有理数引起的。因此2不是有理数,而应该是无理数。

无理数可以用线段长度来表示。下面是在数轴上确定某些无理数位置的方法,其中2,3,5……都是无理数。具体做法是:

在数轴上,以原点O为一个顶点,以从O到1为边作一个正方形。根据勾股定理有:

OA2=12 12=2

OA=2

以O为圆心,OA为半径画弧与OX轴交于一点,该点的坐标为2,也就是说在数轴上找到了表示2的点;以2点引垂直于OX轴的直线,与正方形一边的延长线交于B,同理可得OB=3,可在数轴上同法得到3.还可以得到5,6,7,等等无理数点。

也可以用作直角三角形的方法,得到表示,2,3,5等无理数的发现。

有理数与无理数合称实数。初中阶段遇到的数都是实数。今后还要陆续学到许多无理数,如e,sin10,log10等等。

同类推荐
  • 奇异有趣的动物世界(新编科技大博览·B卷)

    奇异有趣的动物世界(新编科技大博览·B卷)

    由于全书内容涵量巨大,我们将其拆为A、B两卷。A卷包括:形形色色的现代武器、精彩绚丽的宇宙时空、日新月异的信息科学、握手太空的航天科技、穿越时空的现代交通、蓬勃发展的现代农业、日益重要的环境科学、抗衡衰亡的现代医学、解读自身的人体科学、走向未来的现代工业,共十卷。B卷包括:玄奥神秘的数学王国、透析万物的物理时空、奇异有趣的动物世界、广袤绮丽的地理、生机百态的植物世界、扑朔迷离的化学宫殿、蔚蓝旖旎的海洋、探索神秘的科学未知,共八卷。
  • 物理的妙趣

    物理的妙趣

    在我们身边,有着许多有趣的物理现象,等待我们去发现、研究……本书通过对这些现象的描述,揭示其背后的科学原理,带领我们进入一个神奇的物理世界……
  • 站在巨人肩上-从伽利略谈机械发明

    站在巨人肩上-从伽利略谈机械发明

    本套《站在巨人肩上》丛书,共30本,每本以学科发展状况为主脉,穿插为此学科发展做出重大贡献的一些杰出科学家的动人事迹,旨在从文化角度阐述科学,突出其中的科学内核和人文理念,增强读者科学素养。
  • 探索未知-趣说纳米应用

    探索未知-趣说纳米应用

    探索未知,追求新知,创造未来。本丛书包括:奇特的地理现象、遗传简介、生活物理现象解读、奥妙无穷的海洋、认识微生物、数学经典题、垃圾与环境、湛蓝浩瀚四大洋、生物的行为、漫谈电化学、数学古堡探险、中国的世界文化遗产、中国古代物理知识、中国三大三角洲、中国的地理风情、多姿的中国地形、认识少数民族医学、悠悠的中国河流等书籍。
  • 自救常识悦读

    自救常识悦读

    自救就是在一个危险环境中,没有他人的帮助扶持下,靠自己的力量脱离险境。本书是包罗生活万象的、有趣的书,向读者介绍了不可不知的自救常识。收录了“预防食物中毒、应急食物的储存与使用、安置点食堂卫生要求、灾区水源分类及水源保护、居民家中饮用水安全”等等自救常识,快来了解这些常识吧!
热门推荐
  • 吃货少夫人

    吃货少夫人

    我!蓝云玥在古代绝对是倾国倾城的绝色美女,武艺全能,歌声好,就是唯一的缺点是老娘是个吃货,不服来辩
  • 寻仙之琴魔独步

    寻仙之琴魔独步

    寻仙之途漫漫,前程旧事如梦,魔也仙也,人间一曲唱罢,徒留余音绕梁,琴依在,人未了
  • 金银岛·世界文学名著典藏

    金银岛·世界文学名著典藏

    《金银岛》是一个令人难忘的描写背叛行为的故事,反映了善与恶之间的尖锐斗争。为争夺财宝而展开你死我活争斗的双方,其实谁也不是财宝的真正主人。只不过在作者看来,既然是乡绅雇佣了包括西尔弗在内的那批水手,那么全体船员就都该像斯莫利特船长那样,对乡绅忠心耿耿,而不该有非分之想。不过,从行为动机来看,乡绅及忠于乡绅的那些人都是诚实、本分、善良的,而西尔弗及他手下的那帮海盗基本上都是虚伪、非分、邪恶的。这场斗争围绕着反派角色西尔弗这个杀人不眨眼的海盗头子来展开,经过激烈的较量,“善”最终战胜了“恶”。
  • 浮世倾华

    浮世倾华

    世人皆言,倾华公主,皎若月华,心比琉璃;世人皆语,天纵太子,机智近妖,灼潋其华。世人皆知,倾华公主有一宠,名唤灼华;世人皆明,天纵太子有一纵,名唤皎月。然而世人皆不知,前朝覆灭,仅因倾华公主不忍;新朝建立,更是天纵太子不愿。倾华公主不忍毁掉灼华,前朝所以覆灭,亡国公主由此而来;天纵太子不愿伤透皎月,新朝却依旧建立,新朝君王由此诞生!公主称欠了灼华一双明眸,所以,失了民心,丢了君心。太子称欠了皎月一世,所以,以这江河为礼,山川为聘,皎月...嫁我可好?
  • 地狱不是敞开的家门

    地狱不是敞开的家门

    一个高校不起眼的小女生,爱上了一个不该爱的男生,却在不断的留恋和往返中看到了地狱之门,她的沉默寡言,让这些曾经看起来青春靓丽的室友却一个个跌进了无底的深渊,一连串怪异的事情,所有的人都离她而去,包括那个她爱过的男生,进入地狱难道还需要通行证,那么孤魂野鬼就无论如何哪里也去不了,最后只能魂飞魄散,而这一切都是为了什么?这种诡异让她从噩梦中醒来......
  • 荒世腾龙

    荒世腾龙

    人世间无情人却有情,生死看淡。落在异界,只为少年心中的一个小小的愿望。一路劈波斩浪,换回的是那万人仰慕。不曾知晓的是那,无人体会的艰苦。
  • 废柴女仙

    废柴女仙

    墨邪,本文傲娇的女猪一个意外让她魂降落在了另一个大陆,从而开始了不同寻常的故事。而这意外也非是偶然,竟是命运的安排。一个半妖的修仙者将何去何从?看她跌宕起伏的修仙之路,陪她傲娇打闹从高冷变傻逼本文外披废柴流,实则纠结升仙文,步步的感情纠葛啥的,寸寸的濒临险境啥的,各种危机各种仙宝——外加金手指本人不是后妈,也就是当个义母。可虐可喜可虐喜,均看心情。ps高中学业压力大更得很慢所以无催无动力求原谅
  • 英雄联盟异世界

    英雄联盟异世界

    这是一个无知少年撸管过度引出的故事。这是一个把撸管当终生事业的骚年。用撸管引导LOL英雄的故事,请看梅修这样撸出一个世界。
  • 洪荒宙神

    洪荒宙神

    星皇受辱,神偷劫色,皇妃背弃,忍辱育儿,屠天地,灭穹宇。宇宙中分布着大量的暗物质,长年累月的悬浮着,游荡着,终于有一天在地球的相对面形成了一个跟地球极为相似的星球,这个星球大部分都是由暗物质组成,而生长在这个星球的生物,也通过吸收暗物质来提升自己能力,从而就有了‘暗能量’这种神奇的力量,当然暗能量也有着等级划分。正当地球上都处于2012世界末日的恐慌中时,相对面的探戈而星上,却是出现了一位前所未有的废材,而且还是九天星皇后所生,更奇怪地是其父亲并不是星皇,而是一个小偷,从此此子便一生遭人践踏、嫌弃、侮辱……他立志一定要使自己变得最强,将那些无耻之徒踩在脚下
  • 食有鱼

    食有鱼

    美食作家古清生半生为了行走,而行走为了美食。走遍名山大川、寻常巷陌,只为找到原汁原味的正宗乡土美食。中国饮食文化,博大精深,既在食府酒店,更在市井民间,而同一道菜的不同做法更是千姿百态。