京大の有名な問題のtan1°が有理数か。 という問題を初見で解くとき、皆さんの答案の発想の仕方?はどのような感じですか?

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有理数かどうかという問題なので典型的な背理法だな、tan1°ってどうせルート入ってくるし無理数だろう、じゃあ有理数と仮定するかと思いつつ。 tan1°の値をどうにかして知りたい。そのままじゃどうしようもないから三角関数の公式使って有名角と繋げたい。一番近いのは30度だし一旦そこを目指そう。 30度は加法定理で1°をどんどん足していけば到達するな。いったん加法定理の式書いて2°の時どうなるか見てみるか。 あれ?tan1°が有理数やったら2°の時も有理数になるぞ。これ3°、4°ってどんどん1°足していっても絶対有理数なるやん! じゃあ30°も有理数で・・・おっtan30°は無理数やからこれで矛盾できたから示せそうだな。

2°,3°,…と知ってるところまで進められるという話でいくかな。45°までいくか30°までいくか(漸化式の話であって数学的帰納法の話ではないです)。 tan2°,tan3°,…がtan1°を使った分数式で書ける→tan1°が有理数だったらそのあとずっと有理数→でもtan30°が無理数っておかしくないか?みたいな感じで進めていくと思います。