houlala mon prof de maths vient de me donner un problème à faire, il est super compliqué alors je demande votre aide !!! merci beaucoup!
Le premier but de ce devoir est de démontrer que le nombre réel √n, où n est un entier naturel, est toujours irrationnel, sauf bien sûr dans les cas où lentier n est le carré dun entier. Ce théorème peut être démontré de multiples manières ; la plus élémentaire, celle que nous allons découvrir ici, est due au grand mathématicien allemand Richard Dedekind, qui la donnée dans un livre qui a eu un impact énorme dans lhistoire des mathématiques, parce que pour la première fois un mathématicien y donnait une définition rigoureuse des nombres réels, et y perfectionnait la notion de grandeur continue donnée dans lAntiquité par Aristote.
Commençons par une définition. La partie entière dun nombre réel x est le nombre entier immédiatement inférieur ou égal à x ; on la note [x]. Ainsi par exemple, [1,4]= 1 ; [√13]=3 ou encore [2]=2.
Remarquons que de façon générale, on a lencadrement : [x]< x <[x]+1 ; et que de plus pour avoir x= [x], il faut et il suffit que le nombre x soit entier : dans tous les cas où il ne lest pas, on a [x]<x.
Revenons maintenant à la démonstration annoncée. Comme dans beaucoup de démonstrations dirrationalité, on commence par supposer que le nombre considéré est rationnel, puis on en déduit une contradiction, et on conclut quen réalité, le nombre était irrationnel : on effectue ainsi un raisonnement par labsurde.
On suppose donc, dans tout ce qui suit, que n nest pas un carré, de telle sorte que le nombre √n nest pas entier, mais quen revanche le nombre √n est rationnel. On écrit alors √n = u/v où u et v sont deux entiers positifs premiers entre eux. La fraction u/v étant irréductible, ne peut plus être simplifiée ; en particulier le dénominateur a une valeur minimale.
1. Considérons un entier positif k quelconque ; comme par hypothèse √n nest pas entier, la différence racine de n-k est non nulle.
Justifier alors que : √n = n k√n / √n k
En déduire légalité : √n = nv ku / u kv
2. On pose maintenant k=[√n].
3. Démontrer que 0 < u kv <v
4. En déduire une contradiction avec lhypothèse faite au point de départ du raisonnement. Conclusion ?