超越數(shù)和無(wú)理數(shù)的區(qū)別

中考數(shù)學(xué)
2022-1-31 01:05:54 文/薛巖 圖/戴偉
無(wú)理數(shù)是實(shí)數(shù)中不能精確地表示為兩個(gè)整數(shù)之比的數(shù),即無(wú)限不循環(huán)小數(shù)。如圓周率、2的平方根等。無(wú)理數(shù)最早由畢達(dá)哥拉斯學(xué)派弟子希伯索斯發(fā)現(xiàn)。超越數(shù)是不能滿足任何整系數(shù)代數(shù)方程的實(shí)數(shù)。
在數(shù)學(xué)中,無(wú)理數(shù)是所有不是有理數(shù)字的實(shí)數(shù),后者是由整數(shù)的比率(或分?jǐn)?shù))構(gòu)成的數(shù)字。當(dāng)兩個(gè)線段的長(zhǎng)度比是無(wú)理數(shù)時(shí),線段也被描述為不可比較的,這意味著它們不能“測(cè)量”,即沒有長(zhǎng)度(“度量”)。
常見的無(wú)理數(shù)有:圓周長(zhǎng)與其直徑的比值,歐拉數(shù)e,黃金比例φ等等。
可以看出,無(wú)理數(shù)在位置數(shù)字系統(tǒng)中表示(例如,以十進(jìn)制數(shù)字或任何其他自然基礎(chǔ)表示)不會(huì)終止,也不會(huì)重復(fù),即不包含數(shù)字的子序列。例如,數(shù)字π的十進(jìn)制表示從3.141****53589793開始,但沒有有限數(shù)字的數(shù)字可以精確地表示π,也不重復(fù)。必須終止或重復(fù)的有理數(shù)字的十進(jìn)制擴(kuò)展的證據(jù)不同于終止或重復(fù)的十進(jìn)制擴(kuò)展必須是有理數(shù)的證據(jù),盡管基本而不冗長(zhǎng),但兩種證明都需要一些工作。數(shù)學(xué)家通常不會(huì)把“終止或重復(fù)”作為有理數(shù)概念的定義。
超越數(shù)超越數(shù)是不能作為有理系數(shù)多項(xiàng)式方程的根的數(shù),即不是代數(shù)數(shù)的數(shù)。因?yàn)闅W拉說(shuō)過(guò):“它們超越代數(shù)方法所及的范圍之外。(1748年)”而得名。
1844年,法國(guó)數(shù)學(xué)家劉維爾首先證明了超越數(shù)的存在性。厄米特與林德曼先后證明了e與π為超越數(shù)。