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Niveau Maths sup
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Irrationnalité

Posté par Profil prisonnierde 16-02-24 à 16:24

Bonjour,
Voici un nouvel exercice que je n'arrive pas à résoudre :
Soit a \in \mathbb{Q} tel que \sqrt a \notin \mathbb{Q}.
Montrer qu'il existe une constante K > 0 telle que :
\forall (p, q) \in \mathbb{Z} \times \mathbb{N}^*, |\frac{p}{q} - \sqrt a| \geq \frac{K}{q^2}

J'ai décidé de raisonner par l'absurde et la seule idée que j'ai eu pour l'instant consiste en construire une suite (\frac{p_n}{q_n})_{n \in \mathbb{N}} convergeant vers \sqrt a, mais j'avoue ne pas savoir où aller ensuite (je voulais ensuite montrer que cette même suite tendait vers un rationnel, et ainsi en conclure par unicité de la limite que \sqrt a est rationnel, absurde au vu de l'hypothèse d'irrationnalité)

Pourriez-vous me donner un coup de pouce ?
Merci d'avance

Posté par
GBZM
re : Irrationnalité 16-02-24 à 17:36

Bonjour,
Tu pux réfléchir à \left(\dfrac{p}{q}-\sqrt{a}\right)\left(\dfrac{p}{q}+\sqrt{a}\right).

Posté par Profil prisonnierdere : Irrationnalité 17-02-24 à 00:47

Bonsoir, j'avoue que je n'ai pas du tout pu avancer sur l'exo, malgré votre indication, pourriez-vous un peu plus m'éclairer ?

Posté par
GBZM
re : Irrationnalité 17-02-24 à 09:12

Peux-tu minorer le produit que j'ai indiqué, sachant que le rationnel a=\dfrac{b}{c}  où (b,c)\in {\mathbb N}\times{\mathbb N}^*, n'est pas un carré dans \mathbb Q ?

Posté par Profil prisonnierdere : Irrationnalité 10-07-24 à 14:25

Bonjour (5 mois plus tard, oui...),
J'écris (\frac{p}{q}-\sqrt{a})(\frac{p}{q}+\sqrt{a}) = \frac{p^2}{q^2}-a = \frac{p^2 - aq^2}{q^2}, mais je n'arrive pas à minorer |p^2 - aq^2| par quelque chose d'indépendant de p et q (ce qui permettrait de conclure), sûrement parce que je n'arrive pas à utiliser le fait que a n'est pas un carré dans \mathbb{Q}...

Posté par
GBZM
re : Irrationnalité 10-07-24 à 14:28

Voyons voyons ... Par quoi peut-on minorer la valeur absolue d'un entier non nul ?

Posté par Profil prisonnierdere : Irrationnalité 10-07-24 à 14:40

La seule minoration qui me venait déjà en tête c'était de minorer par l'entier lui-même mais elle ne me semblait pas très pertinente ici...

Posté par Profil prisonnierdere : Irrationnalité 10-07-24 à 15:39

On peut minorer par 1 !!! Que suis-je bête...

Posté par Profil prisonnierdere : Irrationnalité 10-07-24 à 15:41

Merci beaucoup pour vos réponses et pour votre patience !

Posté par
GBZM
re : Irrationnalité 10-07-24 à 23:14

Avec plaisir.



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