■0<x^y−y^x<1(その32)
【1】e^πは超越数である
e^π=23.14069264・・・
は超越数であるは,e(=2.71828・・・),i,π(=3.14159・・・)を結びつける美しいオイラー関係式e^iπ=−1より,
e^π=(−1)^-i
したがって,ゲルフォント・シュナイダーの定理からこのことがいえるのです.
一方,
π^e=22.45915771・・・
が有理数かどうかはわかっていません.その理由について説明します.
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【2】π^eは超越数であるか?
√2は無理数である.√2=2^1/2であるから,この例は
aとbがともに有理数であっても,a^bが無理数となる
場合があることを示している.それでは
cとdがともに無理数であっても,c^dが有理数となる
場合はあるだろうか?
√2^√2を考える.この数は有理数であるか無理数であるかわからないとするが,有理数であれば答えはyesということになる.そこで,無理数であると仮定する.そして,
c=√2^√2,d=√2
とおき,c^dを計算すると
c^d=(√2^√2)^√2=(√2)^√2√2=(√2)^2=2
したがって,
cとdがともに無理数であっても,c^dが有理数となる
数が存在することになる.
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