用反证法,假设
构造函数
设f(x)展开后变为
容易发现f(x)在0处的k(k∈Z+,k⩽n)阶导数为0∈Z.
而f(x)的k(k∈Z+,k⩾n)阶导数为
考察积分
反复运用分部积分法,可得
另一方面,当x∈[0,π],有
当n充分大时,必有πn+1qn<n!,即πn+1qnn!<1,那么∫0πf(x)sinxdx不是整数,与先前它是整数的结论矛盾.所以π不是有理数,是无理数. Q.E.D
同样也用反证法,假设
根据泰勒展开,知道
将等式e=qp两边乘以p⋅n!,得到
而
显然p⋅n!(1+1+12!+13!+⋯+1n!)是整数,记
当n足够大时,必有p<n,即pn<1,M不是整数,与上面推出的p⋅n!⋅e∈Z矛盾.所以e不是有理数,是无理数.
Q.E.D