■tan1°は無理数か? (その4)
[1]αとβが代数的数,qが有理数ならば
1/αは代数的数
q+α,qαは代数的数
α+β,αβは代数的数である.
[2]αとβが超越数ならば
1/αは超越数
α+β,αβは超越数とは限らない.
[3]αが代数的数,βが超越数ならば
α+β,αβは超越数
しかしながら,代数的数とは違い,超越数は加法と乗法について閉じていない.πとeは最も有名な超越数であるが,そのため,π+e,πe,π/e,π^e,e^π,π^π,e^eがどうなのかはわからない.
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π+e,πeは無理数であるかどうかさえわかっていないが,少なくとも一方は無理数であることは証明できる.
π+e,πeのどちらも有理数であるならば,
x^2−(π+e)x+πe=0
の根であることより,πとeは代数的数になるが,そうでないことはわかっている.
[Q]π+e,π−eの両方が代数的数であることはあり得ないことを証明せよ.
[A]代数的数は加法と乗法について閉じている.もしそうだとしたら,(π+e)+(π−e)=2πも代数的数であることになり矛盾.
[Q]πe,π/eの両方が代数的数であることはあり得ないことを証明せよ.
[A]代数的数は加法と乗法について閉じている.もしそうだとしたら,(πe)・(π/e)=π^2も代数的数であることになり矛盾.
[Q]π+e,πeのうち,少なくとも一方は超越数であることを証明せよ.
[A]?
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