Kopertina e librit Matematika 12 (me zgjedhje)

Zgjidhja e ushtrimit 7

Zgjidhja e ushtrimit 7 të mësimit 1A në librin Matematika 12 (me zgjedhje) nga shtëpia botuese Mediaprint me autorë Greg Attwood, Jack Barraclough, Ian Bettison, Keith Gallick, Daniel Goldberg, Anne McAteer, Alistair Macpherson, Bronwen Moran, Joe Petran, Keith Bledger, Cong San, Harry Smith, Geoff Staley dhe Dave Wilkins.


Pyetja

  1. Vërteto se në qoftë se n2n^2 është një shumëfish i 3, atëherë nn është shumëfish i 3.
  2. Rrjedhimisht trego se 3\sqrt{3} është një numër irracional me metodën e supozimit nga e kundërta.

Zgjidhja

  1. Supozojmë se ekziston një numër nn i tillë që n2n^2 është shumëfish i treshit, por vetë nn nuk është shumëfish i treshit. Çdo shumëfish i treshit mund të shkruhet si n=3an = 3a, ku aa është numër i plotë, ndaj 3a+13a + 1 dhe 3a+23a + 2 nuk janë shumëfisha të treshit. Marrim në fillim rastin e parë dhe e ngrejmë në katror, n=3a+1n2=(3a+1)2=9a2+6a+1=3(3a2+2a)+1n = 3a + 1 \rArr n^2 = (3a+1)^2 = 9a^2 + 6a + 1 = 3(3a^2 + 2a) + 1. Në këtë rast n2n^2 nuk është shumëfish i treshit. Shohim rastin e dytë, n=3a+2n2=(3a+2)2=9a2+12a+4=3(3a2+4a+1)+1n = 3a + 2 \rArr n^2 = (3a+2)^2 = 9a^2 + 12a + 4 = 3(3a^2+4a+1)+1. As në këtë rast n2n^2 nuk është shumëfish i treshit. Kjo bie në kundërshtim me supozimin tonë, ndaj mund të themi se nëse n2n^2 është shumëfish i treshit atëherë edhe nn është shumëfish i treshit.
  2. Supozojmë se 3\sqrt{3} është numër racional, ndaj kemi 3=ab\sqrt{3} = \dfrac{a}{b}, ku aa dhe bb janë numra të plotë. Gjithashtu supozojmë se thyesa ab\dfrac{a}{b} është e thjeshtuar plotësisht, ndaj nuk ka shumëfisha të përbashkët ndërmjet aa dhe bb. Pra kemi 3=a2b23 = \dfrac{a^2}{b^2} ose a2=3b2a^2 = 3b^2, që do të thotë se a2a^2 duhet të jetë shumëfish i treshit. Nga kërkesa a) mund të themi se vetë aa duhet të jetë gjithashtu shumëfish i treshit. Shkruajmë a=3ca = 3c, që do të thotë se a2=(3c)2=9c2a^2 = (3c)^2 = 9c^2. Tani kemi 9c2=3b29c^2 = 3b^2 ose 3c2=b23c^2 = b^2. Kjo do të thotë se edhe b2b^2 është shumëfish i treshit, ndaj dhe vetë bb është shumëfish i treshit. Nëse aa dhe bb janë shumëfisha të treshit, atëherë hidhet poshtë deklarata se aa dhe bb nuk kanë shumëfisha të përbashkët. Prandaj, 3\sqrt{3} është numër irracional.