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Preuve de l’irrationalité de
Nous allons prouver que est un nombre irrationnel en utilisant une démonstration par l’absurde.
Autrement dit, nous allons considérer l’inverse et supposer que est un nombre rationnel.
Si , alors il peut s’écrire sous la forme d’une fraction à termes entiers.
D’où,
avec et p et q sont premiers entre eux (Autrement dit,
est une
fraction irréductible).
On peut donc dire que
D’où, , ce qui signifie que est un multiple de et par conséquent est également pair
(*voir explication plus bas).
Il existe donc un nombre naturel tel que .
D’où, .
Or, . On a dès lors .
Donc, est également pair. Il existe donc un nombre naturel tel que (par le même
raisonnement que précédemment).
Donc,
et n’est pas irréductible, ce qui contredit notre hypothèse de départ.
n’est donc pas rationnel, il est irrationnel.
C.Q.F.D.
*Si est pair alors est également pair.
En effet, supposons que soit un nombre impair. Il peut donc s’écrire sous la forme avec
.
On alors qui est l’expression d’un nombre impair.
Il y a donc contradiction avec la supposition de départ, ce qui signifie que est bien un nombre pair.