Bueno, como primer paso, consideremos la definición de irracional:
Un número irracional es un valor que tiene un decimal que nunca se repite y nunca termina.
El número Pi es un excelente ejemplo con un decimal que nunca se repite (hasta donde sabemos) y nunca termina, es interminable:
Aquí hay algunos dígitos de Pi:
3. …
No me creas Vea el primer millón de dígitos de pi en One Million Digits of Pi
Sin embargo, espero que me creas.
De todos modos, avanzando, estamos examinando si la raíz cuadrada de 2 es irracional y debemos demostrarlo de alguna manera. ¿Es esto correcto?
Esto se puede hacer de varias maneras; personalmente, como miembro de la sociedad moderna, usaré un dispositivo llamado calculadora, que realiza varios cálculos precisos.
Entonces comienzo a ingresar la raíz cuadrada de 2 en mi calculadora y presiono enter, que se evalúa para este número:
1.41421356237 …
Puedo ver que este decimal nunca se repite y continúa para siempre y, por lo tanto, por inducción, puedo suponer que este número es irracional por la definición de números irracionales.
Este es el primer método (y probablemente el más simple) que se me ocurrió.
Por otro lado , podría intentar probar este fenómeno dando una especie de explicación (¡sin una calculadora!):
Puedes comenzar con algo como esto:
1. La raíz cuadrada de 4 es 2 (sí, también es -2, pero las matemáticas generalmente han acordado que la raíz cuadrada de un número positivo es igual al resultado positivo)
2. ¿Por qué? Porque podemos leer el problema de esta manera: qué número, si se multiplica por sí mismo dos veces, va a 4. La respuesta es, por lo tanto, 2 porque 2 va a 4 exactamente dos veces.
3. Por lo tanto, podemos establecer una regla general de que el número que tiene “raíz cuadrada” debe ser mayor que el resultado de la raíz cuadrada. (es decir, 4 es mayor que 2 y 2 es el resultado)
4. Pero, considerando la raíz cuadrada de 2, solo pensando lógicamente, ningún entero no puede caber en 2 si es cuadrado. Además, ningún entero menor que 2 puede, si está al cuadrado, posiblemente igual a 2. (Los únicos enteros positivos posibles (la raíz cuadrada, dijimos) deben tener un resultado positivo, por eso estoy examinando enteros positivos: menos de 2 son 1 y 0; tampoco hay enteros negativos que funcionen)
5. Por lo tanto, el resultado de la raíz cuadrada de 2 es un decimal.
6. Trabajando a partir de la declaración anterior, la respuesta debe estar entre 1 y 2 (dado que 1 ^ 2 es 1 y 2 ^ 2 es 4. Debido a que 2 es mayor que 1 y menor que cuatro, la raíz cuadrada de 2 es mayor que 1 y menos de 2)
7. Entonces, desde aquí, podríamos aproximar los siguientes valores decimales. Sabemos por la declaración anterior que la respuesta de la raíz cuadrada de 2 debe ser
1. _ _ _ _ _….
Tratando de aproximarnos al décimo lugar:
Si intentamos 1.5 ^ 2, obtenemos un resultado mayor que 2, que es 2.25
Si intentamos 1.4 ^ 2, obtenemos un valor menor que 2, que es 1.96.
Por lo tanto, el siguiente dígito es 5! Pero aún no hemos terminado, porque no obtuvimos 2
Podrías seguir y tratar de aproximarte al centésimo lugar:
Si intentamos 1.45 ^ 2, obtenemos 2.1025
Si intentamos 1.44 ^ 2, obtenemos 2.0376
Acercarse…
Si intentamos 1.43 ^ 2, obtenemos 2.0449
Si intentamos 1.42 ^ 2, obtenemos 2.0164
Bien, veamos si 1.41 ^ 2 funciona: ¡obtenemos 1.9881! ¡Funciona!
Conclusión: Imagina hacer este proceso infinitamente: sigues obteniendo valores más cercanos a 2 pero todavía no 2. Tus dígitos después del decimal se nunca terminan. Además, los dígitos no se repiten y, por inducción matemática, podemos suponer que el decimal nunca se repite porque necesitamos “dígitos óptimos” que, si el número es cuadrado, haría que el número sea más cercano a 2 pero aún menor que 2. Debido a que el número siempre es menor que 2 cuando repite los pasos, puede suponer que necesita una cantidad infinita de ellos, por lo que es un número irracional.