(1)
とする。
ただし、,
は互いに素とする。
両辺を二乗し整理すると
は偶数であるから、
も偶数である。
よって、整数が存在して、
これを、(*)に代入すると、
も偶数となり、
,
ともに約数2をもち、互いに素であることに反する。
よって、は有理数でないことが証明された。
(2)
とすると
(3)
とする
の少数第
位までとった少数を
とすると
任意のtに対して
である
左辺の極限をとると
よって
は有理数であるから、
は有理数である
(4)
(5)