π是无理数的结论
条件:其他证明π是无理数的方法大都是用到微积分和反证法,下面介绍一下由美国数学家伊万·尼文(Ivan M. Niven)在1947年证明π是无理数的方法。
假设π是有理数,那么,它可以由分数表示,令π=a/b,其中a和b均为整数。
定义如下的函数f(x)和F(x):
f(x)及其任意阶导数f^k(x)都满足f(x)=f(π-x),并且它们都在x=0和x=π处可积。此外,f^k(0)和f^k(π)都是整数。显然,F(0)和F(π)也都是整数。
当n趋于无穷时,f(x)sinx趋于零,这意味着f(x)sinx在[0, π]上的积分也会趋于零,这与该积分是正整数相矛盾。因此,π≠a/b,这意味着圆周率是一个无理数