diff --git a/content/posts/raiz-de-2-e-inrracional.mdx b/content/posts/raiz-de-2-e-inrracional.mdx new file mode 100644 index 00000000..20df07b4 --- /dev/null +++ b/content/posts/raiz-de-2-e-inrracional.mdx @@ -0,0 +1,73 @@ +--- +title: 'Raiz de 2 é inrracional' +date: '2023-10-15T20:55:36.202Z' +description: 'Prova de que raiz de 2 é inrracional' +category: 'Article' +tags: 'math,proof' +author: 'mateusfg7' +status: 'draft' +--- + +# Definições + +Primeiro recordamos que _números pares_ são os inteiros $\pm2, \pm4, \pm6, \pm8,...$, que podem ser escritos na forma $2n$ para algum inteiro $n$. Um número _ímpar_ é um inteiro como $\pm1, \pm3, \pm5, \pm7,...$, que pode ser escrito na forma $2n+1$ para algum inteiro $n$. Então $6=2\cdot3$ é par (escolhemos $n=3$) e + +$$ +11=2\cdot5+1 +$$ + +é ímpar (escolhemos $n=5$). + +Observamos que o quadrado de um número par é par. Com efeito, se $n$ é um inteiro e $2n$ é um número par, então + +$$ +(2n)^2=4n^2 +$$ + +é um número par, que pode ser escrito $2(2n²)$, o produto de $2$ pelo inteiro $2n²$. + +O quadrado de um número ímpar é ímpar. Para provar isso, seja $2n+1$ um número ímpar ($n$ sendo um inteiro). Então seu quadrado é +$$ +(2n+1)²=4n²+4n+1 +$$ +$$ +\hspace{5.5em} =2(2n²+2n)+1 +$$ + +Como $2n²+2n$ é um inteiro, obtivemos o quadrado de nosso número ímpar na forma $2m+1$ para algum inteiro $m$, e então mostramos que seu quadrado é ímpar. + +# Prova + +Estamos agora prontos para provar que a raiz quadrada de 2 não é um número racional. Suponhamos que seja. Isso significa que podemos achar um número racional $a$, tal que $a²=2$. Podemos escrever + +$$ +a=\frac{m}{n} +$$ + +onde $m$, $n$ são inteiros, e nem $m$ nem $n$ é $0$. Além disso, podemos supor $m$, $n$ não simultaneamente pares porque, dividindo-os por $2$ quanto possível, podemos cancelar as potências de $2$ de pelo menos um deles. Assim, podemos admitir que $m$ ou $n$ é ímpar. +Da hipótese de que $a²=2$ obtemos $(m/n)^2=2$, ou + +$$ +\frac{m^2}{n²}=2 +$$ + +Multiplicando ambos os membros desta equação por $n²$ obtemos + +$$ +m²=2n² +$$ + +e $m²$ é então par. Pelo que vimos acima, isto significa que $m$ é par e podemos escrever $m=2k$ para algum inteiro $k$. Substituindo, obtemos + +$$ +(2k)²=2n² +$$ + +ou $4k²=2n^2$. Cancelamos o $2$ e obtemos $2k²=n²$. Isto significa que $n²$ é par e, consequentemente, pelo que vimos acima, que $n$ é par. Concluímos assim que $m$ e $n$ são pares, o que contradiz o fato de que pelo menos um deles é ímpar. Podemos então concluir que não existe nenhuma fração $m/n$ cujo quadrado seja $2$. + +
+ + +$$ +\sqrt{2} \subset \mathbb{I} +$$