Mathematik zum Wochenende - Lösung und Zusatzaufgabe
bearbeitet von Gunnar Bittersmann@@Matthias Apsel
> Annahme: $$\sqrt{a}+\sqrt{b}$$ ist rational
>
> Es gilt: $$\left(\sqrt{a}+\sqrt{b}\right)\cdot\left(\sqrt{a}-\sqrt{b}\right)=a-b$$
>
> Da $$a-b$$ rational ist, müssen beide Faktoren rational sein.
Ähm, so kannste das nicht begründen. Bei $$\left(\sqrt{5}+1\right)\cdot\left(\sqrt{5}-1\right)=5-1$$ ist die rechte Seite auch rational, aber beide Faktoren auf der linken Seite sind irrational.
So geht’s (vielleicht meintest du das auch): Wenn $$a-b$$ und $$\sqrt{a}+\sqrt{b}$$ rational sind, dann ist auch $$\frac{a-b}{\sqrt{a}+\sqrt{b}}=\sqrt{a}-\sqrt{b}$$ rational.
> unter Verwendung der 3. binomischen Formel (😝)
Sachen gibt’s, die gibt’s gar nicht.
Ich hab die 2. binomische Formel verwendet – welche eine binomische Formel *ist*, aber nicht unbedingt die zweite, sondern auch bloß die erste in anderem Gewand (mit umgekehrtem Vorzeichen von *b*).
Also mal angenommen, s = √*a* + √*b* wäre rational (mit √*a* und √*b* irrational).
$$\begin{align}
s - \sqrt{a} &= \sqrt{b} \\
\left( s - \sqrt{a} \right)^2 = s^2 - 2s\sqrt{a} + a &= b \\
- 2s\sqrt{a} &= -a + b - s^2 \\
\sqrt{a} &= \frac{a - b + s^2}{2s}
\end{align}$$
Die rechte Seite ist rational, damit ist √*a* rational, was im Widerspruch zur Voraussetzung steht.
LLAP 🖖
--
*„Wer durch Wissen und Erfahrung der Klügere ist, der sollte nicht nachgeben. Und nicht aufgeben.“* —Kurt Weidemann