证明π是无理数的方法之一是使用反证法。假设π是有理数,则可以表示为两个互质的整数a和b的比,即π = a/b,其中a和b满足a < b。根据有理数的性质,我们可以得到:
π^2 = (a/b)^2 = a^2/b^2
由于a和b互质,所以a^2和b^2也互质。这意味着a^2和b^2没有公因数,因此b^2必须是2的幂次,即b^2 = 2^n,其中n为正整数。
进一步推导,我们有:
π^2 = a^2 * 2^n
因为π^2是整数,所以a^2也必须是2的幂次,即a^2 = 2^m,其中m为正整数。
现在,我们得到了以下两个等式:
a^2 = 2^m
b^2 = 2^n
由于a和b是互质的,所以m和n不能相等。但这意味着a^2和b^2不互质,与之前的假设矛盾。
因此,假设π是有理数是错误的,π必须是无限不循环小数,即π是无理数。
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