Método de redução ao absurdo
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- * Faculdade de Ciências da Universidade do Porto
- , ɫ CMUP/ Universidade do Porto
Referência Tavares, J.N., Geraldo, A., (2017) Método de redução ao absurdo, Rev. Ciência Elem., V5(4):085
DOI http://doi.org/10.24927/rce2017.085
Palavras-chave redução ao absurdo, número irracional
Resumo
O método de prova por redução ao absurdo
O método de redução ao absurdo é um método de prova matemática para validar se uma proposição do tipo:
P⇒Q
é verdadeira.
Consiste no seguinte argumento: supômos que Q é falsa e provamos que então P também o é. Como? Em geral derivando uma "contradição" ou um "absurdo", isto é, algo incompatível com a veracidade assumida de P.
Exemplos
√2 é um número irracional
Usando o método de redução ao absurdo provar que:
√2 é um número irracional
Note que isto pode ser posto na forma se ... então , ..., pondo se √2 é um número então √2 é irracional.
Suponho que √2 é um número racional e derivo uma contradição ou um absurdo.
Mas o que é um número racional? - é um número da forma mn com m,n∈Z,n≠0. De facto, e este é um elemento essencial na prova, podemos sempre supôr que a fracção mn é irredutível, isto é, que não existe qualquer inteiro ≠1 que divide simultâneamente m e n.
Agora a prova prossegue sem dificuldade:
- suponho que √2 é um número racional, isto é, que √2=mn, com m,n∈Z,n≠0 e a fracção mn irredutível.
- então 2=m2n2 e portanto:
m2=2n2 ............... (∗)
o que significa que m2 é par.
- m2 sendo par, m também tem que ser par. Porquê? porque se m fosse ímpar também m2 o seria (prove isto).
- logo existe um inteiro k∈Z tal que m=2k
- substituindo na equação (*) vem que (2k)2=2n2, isto é, n2=2k2, o significa que n2 é par.
- sendo n2 par n é também par
- concluímos pois que m e n são ambos pares, isto é, são ambos divisíveis por 2.
- mas isto é absurdo porque suposémos a fracção mn irredutível.
QED
Um outro
Utilizemos agora o método de redução ao absurdo para provar que:
Se a, b e c números inteiros ímpares então a equação quadrática ax2+bx+c=0 não possui raízes racionais.
Suponhamos que p/q é uma raiz racional da equação acima, com p e q primos entre si. Assim,
a(pq)2+b(pq)+c=0⟹ap2+bpq+cq2=0
- Se p e q são ímpares, então ap2+bpq+cq2 também é ímpar, portanto não nulo e daí que p/q não seja solução da equação quadrática referida;
- Se p é par e q é ímpar, então ap2 é par, bpq é par e cq2 é ímpar e portanto não nulo. Analogamente, se p é ímpar e q é par, ap2+bpq+cq2 é ímpar e assim não nulo;
Verificamos que ap2+bpq+cq2 não se anula nestas condições. Portanto, chegamos a uma contradição pois p/q não é uma raiz da equação quadrática ax2+bx+c=0 com a, b e c números ímpares.
A contradição resultou do facto de termos suposto que esta equação tinha raízes racionais. Logo, a equação ax2+bx+c=0 com a, b e c números inteiros ímpares não tem raízes racionais.
QED
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