Zahlen, die kein Bruch sind
Rationale Zahlen haben eine abbrechende oder periodische Dezimaldarstellung. Es gibt aber Zahlen, bei denen weder das eine noch das andere passiert.
- Irrationale Zahl:eine Zahl, die sich nicht als Bruch \(\frac pq\) schreiben lässt.
- Dezimaldarstellung:unendlich viele Nachkommastellen ohne Periode.
- Beispiele:\(\sqrt2=1{,}41421356\ldots\), \(\sqrt3\), \(\pi=3{,}14159\ldots\), \(0{,}1010010001\ldots\)
- Wurzeln:\(\sqrt n\) ist für natürliche \(n\) entweder natürlich (\(\sqrt{49}=7\)) oder irrational (\(\sqrt{50}\)).
Wähle eine Zahl (Klick oder Enter) und dann ihr Fach — oder ziehe sie hinein. Die Tasten 1 und 2 legen die gewählte Karte direkt ab.
Halte fest: Entscheidend ist nicht, wie die Zahl aussieht, sondern ob sie sich als Bruch schreiben lässt. Wurzeln aus Quadratzahlen sind rational, Rundungen wie \(1{,}4142\) auch.
Beweis: \(\sqrt2\) ist irrational
Ausprobieren von Brüchen kann nie zeigen, dass es keinen passenden gibt. Deshalb nimmt man das Gegenteil an und führt es zu einem Widerspruch — ein indirekter Beweis.
- Annahme:\(\sqrt2=\frac pq\) mit natürlichen Zahlen \(p,q\), vollständig gekürzt.
- Gerade Quadrate:Ist \(p^2\) gerade, dann auch \(p\) — denn das Quadrat einer ungeraden Zahl ist ungerade.
Herleitung:
Satz: \(\sqrt2\notin\mathbb Q\) — \(\sqrt2\) ist irrational.
Allgemeine Hinweise
1,41421356 ist nicht √2
Jede Rechneranzeige bricht ab und ist damit rational. Sie ist nur eine Näherung: \(1{,}41421356^2\neq 2\).
So geht indirekt
Das Gegenteil annehmen, sauber folgern, bis etwas Unmögliches herauskommt. Dann war die Annahme falsch.
Nicht jede Wurzel ist irrational
\(\sqrt{49}=7\) und \(\sqrt{\frac94}=\frac32\) sind rational. Irrational wird es erst ohne Quadratzahl unter der Wurzel.
