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log23\log_2 3

が無理数であることの証明の問題なのですが、上3行はなぜ必要なのでしょうか?

ベストアンサー

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log23>0\log_2 3>0 であることを示しておかないと、自然数 m,nm,n を用いて

log23=mn\log_2 3=\dfrac{m}{n}と書くことができません(自然数ではなく整数になってしまう)。


そして、m,nm,n の少なくとも一方が負の整数となるとき、後の 2m=3n2^m=3^n の両辺の少なくとも一方が自然数でなくなり、偶奇が一致しないという論証ができなくなります。


こうならないようにするために、はじめに正の数であることを断っておく必要があります。

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