https://twitter.com/tria_math/status/1391065311827226627?s=19
このツイートの問題の証明を2つ紹介したいと思います。
問題
が無理数であることを示せ。
とおきます。
1つ目は短い証明です。
(証明1)
が有理数であるとき循環小数(有限小数の場合はが循環すると見做す)となるが、は進法において明らかに循環しないので無理数である。
2つ目は、の小数部分がいくらでも小さくできることからが無理数であることを示すというよくある手法を使います。
(証明2)
が有理数であると仮定しとおく。
このとき、の小数部分はでないので以上であるが、が十分大きいときに矛盾する。
(余談)
証明1の方法はの部分を色々変えて遊べますね。