Блог для маленьких школьников и их родителей
ШколаЛа

Существует ли такое иррациональное число «а», при котором числа «а^2+a» и «a^3-2a» будут рациональными?…

Автор:
Предмет: Математика
Уровень: 5 - 9 класс

Существует ли такое иррациональное число «а», при котором числа «а^2+a» и «a^3-2a» будут рациональными? ЕСЛИ ДА, ТО ПРИМЕР, ЕСЛИ НЕТ, ТО ДОКОЗАТЕЛЬСТВО !

Ответов к вопросу: 1
  • PandaXRYS
    26.09.2024 | 22:42

    Ответ: Да . Например :
    a= (√5-1)/2
    a= (-√5-1)/2
    Пошаговое объяснение:
    Предположим ,  что числа
    а^2+a  и  a^3-2a  являются рациональными ,  но тогда отношение этих чисел так же является рациональным числом .
    Преобразуем это отношение :
    (a^3-2a)/(a^2+a)  =  ( a*(a^2-2) )/( a*(a+1) ) =
    = (a^2-2)/(a+1) = (a^2-1)/(a+1)   -1/(a+1)=
    =(a-1)*(a+1)/(a+1)    -1/(a+1)  =  a-1 —  1/(a+1)  =  (a+1)  -1/(a+1) -2
    (a+1)  — 1/(a+1) -2 — рациональное число .
    Поскольку 2 — рациональное число ,  то  
    (a+1) — 1/(a+1) — рациональное число .
    Пусть :  (a+1) — 1/(a+1) = R — рациональное число.
    Решим  уравнение относительно иррационального  числа  a+1 =t :
    t-1/t =R
    t^2-R*t-1=0
    D = R^2 +4 >0 при  любом  рациональном числе R
    t12 = (R +-√(R^2+4) ) /2
    Поскольку  по  условию t= a+1 — иррационально ,  тк  a- иррационально.
    То R^2+4 — не является квадратом рационального числа.
    По  условию :   число  а^2+a — рационально
    a^2+a =a*(a+1) = (t-1)*t =t^2-t
    t^2 = ( (R +-√(R^2+4) ) /2 )^2 = (R^2 +-2*R*√(R^2+4) +R^2+4)/4 =
    = (2*R^2 +4 +-2*R*√(R^2+4) )/4 = (R^2 +-R*√(R^2+4) +2)/2
    t^2-t = (R^2 +-R*√(R^2+4) +2)/2  — (R +-√(R^2+4) ) /2 =  
    =(R^2-R+2 +-(R-1)*√(R^2+4)  )/2
    Число : R^2-R+2  — рационально в силу рациональности R . Точно так же как и число  R-1 .  
    Но  тогда ,  выходит    что (R-1)*√(R^2+4)  — рациональное число
    Это может быть только в двух случаях.
    1)  R^2+4  является  квадратом рационального числа , но  как  было написано выше это невозможно.
    2) Тогда остается единственный вариант , а именно,  занулить  это выражение ,  то есть когда  R=1.
    В этом случае :  (R^2-R+2 +-(R-1)*√(R^2+4)  )/2 =  (R^2-R+2)/2 =  1 — рациональное число.
    Поскольку отношение чисел :
    (a^3-2a)/(a^2+a) = R-2 =-1 — рационально и
    a^2+a = 1
    То  a^3 -2a = -1 — рационально.
    Подставим  R=1  в значение  для
    t=a+1
    t12 = (R +-√(R^2+4) ) /2 = (1+-√5)/2
    a = (1+-√5)/2 -1  = (-1+-√5)/2 — иррациональное число.
    Таким образом ,  такие  a существуют и их ровно два :
    a1= (√5-1)/2
    a2= (-√5-1)/2

Ответить на вопрос:
:p :-p 8) 8-) :lol: =( :( :-( :8 ;) ;-) :(( :o:
Нажимая на кнопку я даю согласие на обработку персональных данных и принимаю политику конфиденциальности.