{{Infobox number
| name=2的\sqrt{2}次方
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| number=2^{\sqrt{2}}
| symbol=2^{\sqrt{2}}
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| OEIS=A007507
| 發現者=
| other name=格爾豐德-施奈德常數
希爾伯特數
| type=無理數
超越數
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格爾豐德-施奈德常數即為2的\sqrt{2}次方,其值为:
:2^{\sqrt{2}}=2.6651441...
羅季翁·庫兹明在1930年證明此數字是超越数。
1934年蘇聯數學家亞歷山大·格爾豐德和德國數學家西奧多·施耐德分別獨立證明了更一般的格尔丰德-施奈德定理,因此证明格爾豐德-施奈德常數為超越数,也回答了希爾伯特第七問題。
它的平方根
:\sqrt{2^{\sqrt{2}}}=\sqrt{2}^{\sqrt{2}}=1.6325269...
也是一个超越数。在無理數的無理數次方為有理數這個命題中,它可用來提供一個經典、簡捷的證明。
無理數的無理數次方為有理數
儘管已知 \sqrt{2}^\sqrt{2} 是超越數,自然也就會是無理數。但在不知道它是無理數的情況下,仍可以證明此事。
命題:存在 a, b 是無理數,使得 a^b為有理數。
證明:
已知\sqrt{2}是無理數,考慮 \sqrt{2}^\sqrt{2},它有可能是有理數,也可能是無理數。
- 若 \sqrt{2}^\sqrt{2} 是有理數,即得證。
- 若 \sqrt{2}^\sqrt{2} 是無理數,則
:\left(\sqrt{2}^{\sqrt{2}}\right)^{\sqrt{2}}=(\sqrt{2})^{\sqrt{2}\ \times\sqrt{2}}=(\sqrt{2})^{2}=2.
為有理數,得證。
希尔伯特第七问题
希尔伯特的第七个问题是要证明(或找出反例),如果a是一个不等于0或1的代数数,b是一个无理代数数,则ab总是超越数。他给出了两个例子,其中一个就是2^{\sqrt{2}}。
1919年,他发表了一个关于数论的演讲,谈到了三个猜想:黎曼猜想、费马大定理和2^{\sqrt{2}}的超越性。他对观众说,在你们还活着的时候肯定没人证明这三个猜想。但这个数的超越性在1934年得出证明,当时希尔伯特还活着。
参见
- e的π次方
- 希尔伯特数
参考文献
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