背理法2
tan1°は有理数か? (出典:平成18年度 京都大学 後期)
(答) tan1°が有理数と仮定すると、 tan2θ=2tanθ/(1−tan2θ) から、
tan2°、tan4°、tan8°、tan16°、tan32°、・・・ も有理数
このとき、 tan30°=tan(32°−2°)=(tan32°−tan2°)/(1+tan32°tan2°)
も有理数となる。しかるに、tan30°=1/ は無理数で、これは矛盾である。
よって、tan1°は無理数である。
(コメント) 直感的には無理数と分かっていても、いざ問われてしまうとちょっと説得するの
に考えてしまいますね。2倍角の公式が巧妙ですね!