* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
АЛГЕБРАИЧЕСКИЕ И ТРАНСЦЕНДЕНТНЫЕ ЧИСЛА
347
Пусть теперь снова произвольно заданы Х^>0 и натуральное число л; пусть k^>n и столь велико, что — <^Х; тогда, так как а
А
принадлежит отрезку Д , мы имеем:
Рн Ч
к
1 _ 9ft
1
4k 4k
1
X
4k
Так как л и Х^>0 произвольны, то в силу теоремы Лиувилля число а траг.сцендентно,
§ 16. Метод Кантора
Спустя 20—25 лет после работ Лиувилля стали появляться ис следования Георга Кантора, положившие начало новой важнейшей ветви математической науки — теории множеств. Одним из первых плодов этих исследований явилось новое, глубоко оригинальное до казательство существования трансцендентных чисел. Это был обра зец такого математического рассуждения, какое до тех пор ещё никогда не применялось в науке, а в дальнейшем послужило прото типом для целого ряда других плодотворных конструкций. Кантор впервые обратил серьёзное внимание на тот факт, что все алгебраические числа м о ж н о п е р е с ч и т а т ь . Что это значит? Это значит, как и обычно, что можно каждому алгебраическому числу придать определённый, одному ему приписанный номер. По нятно, что никакого конечного числа номеров для этой цели нехва тит, потому что алгебраических чисел — бесконечное множество (к ним принадлежат все рациональные и, в частности, все натураль ные числа). Но в нашем распоряжении находится безграничный ряд номеров — все натуральные числа. И вот оказывается, что с помощью этого бесконечного ряда натуральных номеров можно перенумеровать все алгебраические числа, подобно тому как с по мощью первых десяти натуральных чисел можно перенумеровать все пальцы рук. Но не тривиально ли это? Натуральных чисел бес конечно много, а имея неограниченный запас номеров, не можем ли мы с их помощью перенумеровать предметы любого множества? Кантор показал (и это, быть может, самый блестящий из его пер вых результате), что это не так: множество С всех действительных чисел не может быть перенумеровано даже с помощью всего бес конечного ряда'натуральных чисел. Отсюда уже прямо следует су ществование трансцендентных чисел: если бы их не было, то мно жество С совпадало бы со множеством А всех алгебраических чи сел и, следовательно, могло бы быть перенумеровано. Посмотрим теперь, как можно перенумеровать все алгебраиче ские числа. Каждое алгебраическое число есть корень некоторого алгебраического {уравнения вида (3), причём с , а . . . , а — целые
0 и л