지식나눔

유리수와 무리수

무리수를 정의할때 실수체계에서 유리수가 아닌수라고 정의 된다고 알고 잇습니다 .

그런데 제곱근 2를  소수로 표현 하면 1.414... 정도로 계속 해서 다음숫자를 정해 나갈수 잇는데

이 소수 표현은 십진법으로 표현할때 유리수의 무한합이 되는데요

1+1/10+4/10^2+1/10^3+4/10^4......어떤수/10^n =N/M (N,M 은 자연수)

이때 n번째 까지는 유리수이고 n+1번째 까지도 유리수 인데

무리수를 어떻게 생각해야 되나요? 
  • 유리수
  • 무리수
  • 실수
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답변 3
  • 답변

    김주혁님의 답변

    무리수는 분수로 나타낼 수 없는 수로 알고 있습니다.

    위의 루트2 역시 n번째까지는 유리수 일지언정 이는 무한정 이어지는 값이기에

    분수로 표현할 수 없지 않나요?

    저는 그냥 2분의1 식으로 분수로 못 만들면 무리수로 생각합니다.
    무리수는 분수로 나타낼 수 없는 수로 알고 있습니다.

    위의 루트2 역시 n번째까지는 유리수 일지언정 이는 무한정 이어지는 값이기에

    분수로 표현할 수 없지 않나요?

    저는 그냥 2분의1 식으로 분수로 못 만들면 무리수로 생각합니다.
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  • 답변

    이응신님의 답변

    수학관련 자료를 살펴보면 질문에 대한 답이 엄청 많이 나옵니다.

    무리수라는 영어 단어와 한자용어를 생각해보면 합리적으로 생각할 수 없는 수라는 의미가
    무리수입니다. 좀 더 수학적인 정의를 보면 '셀 수 없는 수'가 무리수입니다.

    유리수를 셀 수 있는 수라고 하는 이유는 자연수를 셀 수 있는 수라고 하고 분자와 분모를
    자연수로 구성하면 결국 유리수는 셀 수 있는 수가 됩니다. 세로줄을 분모라고 하고
    가로줄을 분자라고 하면 전체 셀 수 있는 유리수 테이블이 만들어집니다.

       1      2     3     4    5     6     7  ....
    1 1/1  2/1  3/1  4/1  5/1  6/1  7/1 ...
    2 1/2  2/2  3/2  4/2  5/2  6/2  7/2 ...
    3 1/3  2/3  3/3  4/3  5/3  6/3  7/3 ...
    4 1/4  2/4  3/4  4/4  5/4  6/4  7/4 ...
    ...........

    이렇게 하면 유리수는 결국 셀 수 있는 수로 귀착이 됩니다.

    이제는 앞에서 지적한대로 소수점이하 내려가는 수를 가정하고 일일이 셀 수 있는가를
    따져보면 놀랍게도 어떤 수는 유리수 방식으로 셀 수 없는 수가 존재할 수 있음을 증명할 수
    있습니다. 집합론을 창시한 칸토르가 1800년대 말에 증명하였는데 다들 셀 수 없는 수가
    존재함을 증명할 수 있다는 사실에 놀랐는데.... 이날 데데킨트라는 수학자에게 편지를 보낸
    날을 집합론이 탄생한 날로 말합니다.

    자세한 내용은 집합론에서 칸토르가 증명한 방법을 꼼꼼히 읽어보면 왜 무리수가 존재해야
    하는가를 이해할 수 있습니다.

    논리적으로 생각해봐도 유리수가 조밀하게 있을 때 '연속'이라는 개념의 실수를
    만족시키려면  점으로 조밀하게 있는 유리수 사이를 채워줘야 하는 어떤 수가
    있어야만 합니다. 유리수 사이를 메꾸어 연속으로 만드는 수, 이 수가 바로 무리수입니다.

    따라서 유리수 사이를 채워주는 수는 끝이 유한하거나 셀 수 있으면 안되니까 무리수가
    있어야만 하겠지요.

    참고로 수학자들의 증명에 따르면 유리수의 개수보다 무리수의 개수가 더 많다고 합니다.
    수학관련 자료를 살펴보면 질문에 대한 답이 엄청 많이 나옵니다.

    무리수라는 영어 단어와 한자용어를 생각해보면 합리적으로 생각할 수 없는 수라는 의미가
    무리수입니다. 좀 더 수학적인 정의를 보면 '셀 수 없는 수'가 무리수입니다.

    유리수를 셀 수 있는 수라고 하는 이유는 자연수를 셀 수 있는 수라고 하고 분자와 분모를
    자연수로 구성하면 결국 유리수는 셀 수 있는 수가 됩니다. 세로줄을 분모라고 하고
    가로줄을 분자라고 하면 전체 셀 수 있는 유리수 테이블이 만들어집니다.

       1      2     3     4    5     6     7  ....
    1 1/1  2/1  3/1  4/1  5/1  6/1  7/1 ...
    2 1/2  2/2  3/2  4/2  5/2  6/2  7/2 ...
    3 1/3  2/3  3/3  4/3  5/3  6/3  7/3 ...
    4 1/4  2/4  3/4  4/4  5/4  6/4  7/4 ...
    ...........

    이렇게 하면 유리수는 결국 셀 수 있는 수로 귀착이 됩니다.

    이제는 앞에서 지적한대로 소수점이하 내려가는 수를 가정하고 일일이 셀 수 있는가를
    따져보면 놀랍게도 어떤 수는 유리수 방식으로 셀 수 없는 수가 존재할 수 있음을 증명할 수
    있습니다. 집합론을 창시한 칸토르가 1800년대 말에 증명하였는데 다들 셀 수 없는 수가
    존재함을 증명할 수 있다는 사실에 놀랐는데.... 이날 데데킨트라는 수학자에게 편지를 보낸
    날을 집합론이 탄생한 날로 말합니다.

    자세한 내용은 집합론에서 칸토르가 증명한 방법을 꼼꼼히 읽어보면 왜 무리수가 존재해야
    하는가를 이해할 수 있습니다.

    논리적으로 생각해봐도 유리수가 조밀하게 있을 때 '연속'이라는 개념의 실수를
    만족시키려면  점으로 조밀하게 있는 유리수 사이를 채워줘야 하는 어떤 수가
    있어야만 합니다. 유리수 사이를 메꾸어 연속으로 만드는 수, 이 수가 바로 무리수입니다.

    따라서 유리수 사이를 채워주는 수는 끝이 유한하거나 셀 수 있으면 안되니까 무리수가
    있어야만 하겠지요.

    참고로 수학자들의 증명에 따르면 유리수의 개수보다 무리수의 개수가 더 많다고 합니다.

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  • 답변

    백인수님의 답변

    첨부파일

    수학적 귀납법을 잘못 생각하면 이상한 논리에 빠질 수 있습니다. 수학적 귀납법은 그냥 상식적인 사고입니다.  첫번째(n=1) 성립함을 보이고, 그 다음 연속해서 성립함을 보이는 것입니다. 즉 n=k일때 성립함을 가정하면 n=k+1일때도 성립함을 보이는 것입니다. 그렇다면 n=1,n=2,n=3,...등으로 모든 n=k일때 성립함을 설명할 수 있겠지요. 지금 질문 내용으로 보아서 그렇습니다.
    유리수는 영어로 rational number로서 ratio(비)가 있는 유비수입니다. 즉 분수입니다. 무리수는 분수로 나타낼 수 없는 수 즉, irrational number 입니다. 근세까지 도저히 유리수(유한소수)로 나타낼 수 있는 방법을 찾지 못하다가  드디어 극한을 이용해서 또는 Cauchy 수열을 이용해서 나타낼 수 있었답니다. 요즘 우리가 사용하는 무한소수방법이지요. 예를 들면 무리수 루트 2는  1.414213... 입니다.
    사족인 것 같지만 이와 유사한 질문으로서, 0.9999...<1인지, 아니면 0.999...=1인지를 묻는 질문이 있습니다. 정답은 0.999...=1입니다. 다 표현 방법의 차이일 뿐입니다.
    수학적 귀납법을 잘못 생각하면 이상한 논리에 빠질 수 있습니다. 수학적 귀납법은 그냥 상식적인 사고입니다.  첫번째(n=1) 성립함을 보이고, 그 다음 연속해서 성립함을 보이는 것입니다. 즉 n=k일때 성립함을 가정하면 n=k+1일때도 성립함을 보이는 것입니다. 그렇다면 n=1,n=2,n=3,...등으로 모든 n=k일때 성립함을 설명할 수 있겠지요. 지금 질문 내용으로 보아서 그렇습니다.
    유리수는 영어로 rational number로서 ratio(비)가 있는 유비수입니다. 즉 분수입니다. 무리수는 분수로 나타낼 수 없는 수 즉, irrational number 입니다. 근세까지 도저히 유리수(유한소수)로 나타낼 수 있는 방법을 찾지 못하다가  드디어 극한을 이용해서 또는 Cauchy 수열을 이용해서 나타낼 수 있었답니다. 요즘 우리가 사용하는 무한소수방법이지요. 예를 들면 무리수 루트 2는  1.414213... 입니다.
    사족인 것 같지만 이와 유사한 질문으로서, 0.9999...<1인지, 아니면 0.999...=1인지를 묻는 질문이 있습니다. 정답은 0.999...=1입니다. 다 표현 방법의 차이일 뿐입니다.
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