那么,利用和角公式,可知tan2等于2tan1/1-tan1的平方。
任何有理数都可以写成分数的形式,也就是两个正整数的比。
假使tan1为有理数,那么根据和角公式,tan2也是有理数。
知道了tan1和tan2是有理数,再度和角公式,可知tan3、4……乃至30,都是有理数。
然而众所周知,tan30是根号三分之一。
根号3很显然是无理数,所以与之前的假设不符,由此反证,tan1不是有理数,而是无理数。
如果这道题不是考虑逻辑方法,而只是简单的和角公式,其实这也就是一道初中难度的题。但若这样一变形,便很难了,而难点却是在思维方式上。
按说这道题写到这里已经算是解答完毕。
可是前世在可怕的怪题下养成习惯的陈旭,还是仔细地重看了一遍题目,确定题目上没有(已知根号3是无理数)的提示后,他怀疑出题的人又是在挖坑。
“还好我上辈子刷的题多。想坑我,下辈子吧。”
这样想着,陈旭又提起笔,在后面继续写下去。
假设根号3为有理数,则根号3必然可以写成a/b的形式,此ab互质,没有公约数。
平方后,可知3b方=a方。
显然,a是3的倍数,可以被3整除。
则设a=3c,a方=9c方=3b方。
可知b也是3的倍数。
而根号3可以写成a/b的形式,则a和b必然没有公约数为互质。
然而根号3为有理数的假设下,a与b却有公约数3,与假设不符。
由此反证根号3为有理数的假设不正确,所以根号3为无理数。
综上所述,可知,tan1为无理数。
确信这道题再也没有其余的坑,陈旭这才长松了一口气,应该说这道题自己已经完全解答了出来。
这道题本质上和前世两千年前的《几何原本》中证明根号2是无理数的思路一致,而且考量的重点应该也是思路而非和角公式。
至于那个根号3的坑,陈旭以前世的刷题经验,以为这是一个故意的挖下的坑,庆幸于自己的小心。
他正沾沾自喜,扭动了一下肩膀,伸出手将手指扣在一起,向前猛然一伸,咯咯作响。
站在他身后的张同已经惊住了。
这道压轴题在他发卷子的时候就已经注意到,脑子里也在思索这道题。
可是全无思路,茫然如暗夜。
这道题的难点,也就在于那一张窗户纸。
当陈旭写出第一个和角公式的时候,张同就觉得自己脑海中的暗夜忽然划过了一道闪电,这一道闪电如同故事中盘古开天时候的第一抹光,随后旭日东升,一切明亮。
这道窗户纸一破,张同就知道陈旭这道题已经答出。
他暗暗惊奇,心想从拿到卷子到解出这道题才用了多久?
这道题不要说这些贫民出身的考生,就是那些可以无忧无虑学习的贵族子弟,只怕也是难以答出,更何况在这么短的时间。
想到这,张同暗暗看了一下陈旭卷子上的名字,暗道:“陈旭?嗯……应该可以成为我的学弟。运气好的话,说不定也可以做先生的弟子。”
这样想着的时候,陈旭已经开始证明根号3是无理数了,张同更是暗暗点头。
他已经脱离考试太久,以至于沉醉于数字之中,却忘了考试和研究的目的根本不同。
这么快的答出题目,又心细无比地找到了题目的漏洞,若无意外,这个年轻人当为这个考场的魁首!
心中生出了一股爱才之心,心满意足,正要离开,却看到陈旭再度提笔,似乎要去解答最后一题。
张同心中一动,暗道:“这孩子,你疯了?”