为什么无理数比有理数多

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/07/13 05:40:46
越详细越好,我(初二)要是弄懂了追加20分,求求求求!!!!

简单说就是任意两个有理数之间存在着无限多个无理数。

全体实数可以覆盖整个数轴,而全体有理数不能覆盖整个数轴。任取两个相邻的有理数,则它们之间必存在无限多个无理数

首先说明什么是“多”。有理数和无理数不对等,即不能建立一一对应关系。而如果两个集合可以建立一一对应关系,则说它们是对等的(即“一样多”)。
无穷集合的对等与有限集的一样多在直观上可能是不同的,如整数和偶数是可以一一对应的(n对应2n),因而它们是对等的。

因为有理数可以写成整数分数的形式,因此有理数和整数对儿对等;又因为整数对儿(0, 0)、(0, 1)、(1, 0)、(1, 1)……可以排成有序的一列(正负可以交错排列),因此整数对儿和自然数也对等。
同样的,由于无理数有1.1415926……,2.1415926……,3.1415926……,因此无理数的一部分可以与自然数建立一一对应关系,它们是对等的。因此无理数不会比自然数少,也就不会比有理数少。
我们现在只要说明无理数与自然数不能对等。

我们用反证法。反设无理数可以排成一列(从而可以编号1、2、3……):
x.xxxx……
x.xxxx……
……
我们可以找出一个新的无理数,它的第一位与上面数列中的第一个数不同,第二位与数列中的第二个数不同,……从而这个新无理数就不在数列中,这是一个矛盾。此矛盾说明无理数不能排成一列,即无理数比自然数多,从而比有理数多。

这个问题有点复杂,你还没学到。要用到极限的知识。虽说有理数和无理数都是无穷的,看起来无法比较,但是无理数是比有理数多的。不妨考虑区间[0,1]的有理数,因为有理数是分数,所以依分母从小到大的顺序,可以将他们排成一个数列,即0,1,1/2,1/3,2/3,1/4,3/4,........其中去掉了重复的数字。显然,[0 ,1]上的所有有理数都在这个数列里。又因为点是没有长度的,所以对以任意的a>0可以用一个长度为a/2的区间将0包住,用一个长度为a/4的区间将1包住,用一个长度为a/8的区间将1/2包住,.........这些区间的长度和是a/2+4/a+a/8+.....=a[1-(1/2)^n]等比数列求和公式。极限为