2的平方根

更新时间:2023-12-06 10:37

2的平方根是一个无理数,是单位正方形对角线长d与其边之比。

历史沿革

公元前500年左右,古希腊毕达哥拉斯(Pythagoras)学派的一名成员发现,单位正方形的对角线长d与其边长是不可通约的,即,d与边长的比值不是有理数,由毕达哥拉斯定理及图1.14可得

这表明。用现代术语来说,这位古希腊人发现了的无理性。这一发现破坏了毕达哥拉斯学派宇宙和谐的美妙图景,引发了一场危机。(即第一次数学危机

纸张尺寸在国际间最常使用的是ISO所制定的标准,在1922年通过,并将尺寸冠以编号例如A4B5等等。此标准源自德国,定义了A、B、C三组纸张尺寸,C组纸张尺寸主要用于信封。另外,有些国家也有自己的标准,如美国、日本。在不同年代,全球各地也有当地通用的纸张尺寸。在书籍、卡片、信封以及日常书写用纸上,使用统一的纸张尺寸大大提高了生活便利性。国际标准(ISO 216)

早在1786年,一位德国的科学家利希滕贝格(Georg Christoph Lichtenberg)就发现长宽比为的矩形具有许多特点。在20世纪初期Walter Porstmann将此概念应用在一系列纸张尺寸的制定。随着各国逐渐采用,后来此标准被定为国际标准(ISO 216)。此标准的特色是纸张尺寸的长宽比均为(约为1.4142)。同系列但不同尺寸的纸张,其几何比例相同,因此可以直接缩放影印而不会造成纸面图案有边缘裁切的问题。

A的制定基础首先是求取一张长宽比为且面积为1平方米(m2)的纸张。因此这张纸的宽长分别为841毫米和1189毫米(长宽比为:1),并且编号为A0。若将A0纸张的长边对切为二,则得到两张A1的纸张,其宽长均为594毫米和841 毫米。依此方式继续将A1纸张对切,则可以依序得到A2、A3A4等等纸张尺寸。在制定标准时,尺寸均以整数为准,因此对切的纸张尺寸若带有小数(小于1 毫米)则会舍入计算。

B系列的制定基础首先是求取宽边的长度为1米且面积为平方米(m2)的纸张。因此这张纸的宽长分别为1000 毫米和1414毫米(长宽比为:1),并将其编号为B0。若将B0纸张的长边对切为二,则得到两张B1的纸张,其宽长均为707毫米和1000 毫米。依此方式继续将B1纸张对切,则可以依序得到B2、B3、B4等等纸张尺寸。和A系列相比,B系列的纸张面积是同号A系列的倍,例如B4纸张面积是A4的倍。

C系列的制定基础是将A系列和B系列的尺寸作几何平均而求得的。例如C4的纸张尺寸是A4和B4尺寸的几何均,且纸张长宽比仍为:1。这样一来,C4的尺寸系介于A4和B4之间,A4的纸张可以装入C4大小的信封袋中,而C4的纸张可以装入B4大小的信封袋中。

数学性质

十进制展开没有周期。

复数绝对值定义是,而且,,。

它还是平面直角坐标系中点到点的距离。

十进制展开

1.41421356237309504880168872420969807856967187537694807317667973799073247846210703885038753432764157...

相关证明

间接证明

不是有理数

证明(间接的):假设该命题是假的,于是是一个有理数并且能被写成的形式,其中整数m和n均不为0。我们可以进一步假设和是互素的(否则约分这个分数)。

应用对于任意的整数p都成立的下列基本事实:

(ⅰ)若p是偶数,则能被4整除

(ⅱ)若p是奇数,则也是奇数

若对(4.4)两边平方,则得到

因此平方是偶数。于是,根据(ⅱ)的换位知也一定是偶数。同时根据(ⅰ),知一定能被4整除,而据(4.5)这意味着是偶数。因此,m和n都是偶数。但这与和是互素的事实矛盾。

这一矛盾表明所做的假设,即是有理数,是假的。因此不是有理数。证毕。

存在性的构造证明

我们证明迭代收敛于一个数,即,其中。

步骤1:证明对于,有。

这对于是正确的。而且,对某个固定的,从以及(4.10),我们看出也有。根据归纳法原理我们得到,对于,有。

步骤2:证明对于,有。

这个命题对于是正确的。若对一个固定的n有,则由伯努利不等式推出:因此。根据归纳法原理我们得到,对于有关系。

步骤3:从(4.10)得到因此序列()是递减的并且有下界。从而关于递减序列的收敛性判据知存在极限

若在方程(4.10)两边取极限,则得到这意味着,从而

从对于一切的成立,我们断定。因此。证毕。

从表4.1 一眼就看出。

连分数

恒等式通过反复带入可得及,等等。

连分数为。

最佳有理逼近

设。对于实数用有理数逼近的误差,有估值

对于我们得到典范近似分数因此是的分母的最佳有理逼近,由得误差估计

的有理数逼近如下:

,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,...(OEIS中的数列无限接近

三角函数

sec45°=。

csc45°=。

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