Product van wortels van priemfactoren is steeds irrationaal

Moderators: dirkwb, Xilvo

Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
Reageer
Gebruikersavatar
Berichten: 30

Product van wortels van priemfactoren is steeds irrationaal

Hallo

Ik zat onlangs wat te zoeken naar een bewijs of het product van 2 vierkantswortels van verschillende priemfactoren steeds irrationaal is.

Ik probeerde dit op eenzelfde manier als van
\(\sqrt{2}\)
.

Dit heb ik gevonden maar ik stuit op een probleem denk ik:
\(p_1 \in P, p_2\in P, p_1 \not = p_2\)
Stel
\(\sqrt{p_1}\cdot \sqrt{p_2}\)
is wel rationaal:
\(\sqrt{p_1}\cdot \sqrt{p_2} = \frac{a}{b}\)
(met
\(a \in \mathbb{N}, b\in \mathbb{N}_0\)
en a:b onvereenvoudigbaar)
\(p_1\cdot p_2\cdot b^2 = a^2\)
\(p_1 \mid a^2\)
\(p_1 \mid a\)
Er moet dus een getal bestaan dat vermenigvuldigt met
\(p_1\)
a oplevert
\(\exists n \in \mathbb{N}: p_1\cdot n = a\)
\(p_1\cdot p_2\cdot b^2 = a^2\)
(en uit het vorige volgt)
\(p_1\cdot p_2 \cdot b^2 = p_1^2n^2\)
\(p_2\cdot b^2 = p_1\cdot n^2\)
\(b^2 = \frac{p_1}{p_2}n^2\)
(en dit vind ik wel mooi, gezien hier duidelijk uit blijkt dat
\(p_1\not = p_2\)
, maar aan de andere kant ontstaat hier ook een probleem denk ik, wat indien n niet deelbaar is door
\(p_2\)
?)

en dan zou ik normaal vervolledigen:
\(p_1 \mid b^2\)
\(p_1\mid b\)
Beide zijn deelbaar door
\(p_1\)
of maw de breuk is vereenvoudigbaar en de veronderstelling is fout, het is dus irrationaal.

Hoe lost ik dat probleem op? Of moet ik dit op een volledig andere manier aanpakken?

Bedankt!

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Product van wortels van priemfactoren is steeds irrationaal

Je bedoelt waarschijnlijk twee verschillende wortels? Anders heb je tegenvoorbeelden zat ;) .

EDIT: nm, ik zie dat ik te rap was. Daar ga je in je bewijs al van uit. Ik zal het bewijs dus eens beter bekijken :P .
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Berichten: 400

Re: Product van wortels van priemfactoren is steeds irrationaal

Raar dat je een probleem zoekt waar er geen is me dunkt? Uit de lijn die je een probleem vindt volgt ondermeer dat
\(p_2|n\)
, dus "wat indien n niet deelbaar is door
\(p_2\)
" is niet van toepassing want n ís deelbaar door
\(p_2\)
. Wat is je probleem dan?

Edit: mss wordt het duidelijker als je effectief schrijft in je bewijs "Zij
\(n=a/p_1\)
,
\(n\in\mathbb{N}\)
omdat
\(p_1|a\)
". Nu zeg je wel dat die n bestaat, maar je vergeet om die effectief te 'nemen'.

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Product van wortels van priemfactoren is steeds irrationaal

Ik heb eens eventjes op een bewijs gezocht, en ik heb het iets anders aangepakt dan jij hierboven... Ik zal de aanzet tot mijn bewijs even geven.

Ik begin in se hetzelfde als jij. Stel dus dat
\(\sqrt{p_1} \sqrt{p_2} \in \qq\)
. Dan bestaan er
\(a, b \in \zz_0\)
zodat
\(\sqrt{p_1} \sqrt{p_2} = \frac{a}{b}\)
. Of dus nog:
\(p_1 p_2 = \frac{a^2}{b^2}\)
. We weten nu dat
\(p_1, p_2 \in \nn\)
en dus
\(p_1 p_2 \in \nn\)
. Bijgevolg moet er gelden dat
\(b^2 = 1\)
(we veronderstellen a en b niet-vereenvoudigbaar).

Nu moeten we dus een gevalsonderscheid maken. Ofwel is b = 1 ofwel is b = -1. Beide gevallen verlopen vrij analoog.
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Gebruikersavatar
Berichten: 30

Re: Product van wortels van priemfactoren is steeds irrationaal

Raar dat je een probleem zoekt waar er geen is me dunkt? Uit de lijn die je een probleem vindt volgt ondermeer dat
\(p_2|n\)
, dus "wat indien n niet deelbaar is door
\(p_2\)
" is niet van toepassing want n ís deelbaar door
\(p_2\)
. Wat is je probleem dan?
Haha, ongelooflijk ;)

Bedankt!

@Drieske

Ziet er boeiend uit, hoe gaat het dan verder?

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Product van wortels van priemfactoren is steeds irrationaal

Na een nadere blik, lijkt gevalsonderscheid me zelfs overbodig... Je hebt nu dus dat
\(p_1 p_2 = a^2\)
. Hieruit volgt dat p1 een deler is van a. Dus bestaat er een
\(n \in \nn\)
zodat
\(n p_1 = a\)
. Dit invullen geeft je dat
\(p_1 p_2 = p_1^2 n^2\)
. Of
\(p_2 = p_1 n^2\)
. Maar dat kan niet, want onze p's waren priem.

Mogelijk mis ik iets eenvoudigs, maar dit leek mij een correct argument.
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Reageer