A proof of the irrationality of Euler's number

Authors

DOI:

https://doi.org/10.35819/remat2024v10i2id7115

Keywords:

Euler's number, irrational number, proof of irrationality

Abstract

Euler's number, denoted by e, stands as one of the most emblematic constants in mathematics. It is an irrational number that serves as the base of natural logarithms, boasting significant historical and theoretical aspects.  The present work aims to demonstrate the irrationality of any non-zero rational power of the Euler number. To construct this demonstration, a sequence of real numbers,  derived from a definite integral, is used and through the technique of integration by parts and by the use of the second principle of induction, a special characterization is presented allowing to deduce the main result. As an immediate consequence, we obtain the irrationality of Euler's number and also that the natural logarithm of every positive rational number other than one is irrational.

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References

AIGNER, M.; ZIEGLER, G. M. Proofs from THE BOOK. 6. ed. Berlim: Springer, 2018. ISBN 978-3-662-57264-1. Disponível em: https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-662-57265-8. Acesso em: 13 set. 2024.

DUPONT, Ghislain. Irrationalité de pi. univ-lemans.fr, 2004.

EULER, Leonhard. De fractionibus continuis dissertatio. 1744. The Euler Archive. All Works by Eneström Number. n. 71, 2018. Disponível em: https://scholarlycommons.pacific.edu/euler-works/71. Acesso em: 12 set. 2024.

FIGUEIREDO, D. G. Números irracionais e transcendentes. 3. ed. Rio de Janeiro: SBM, 2011. Coleção de Iniciação Científica.

GUIDORIZZI, H. L. Um curso de Cálculo. 5. ed. São Paulo: Livros Técnicos e Científicos, 2001. v. 1.

KOKSMA, J. F. On Niven’s proof that pi is irrational. Nieuw Archief voor Wiskunde, v. 2, p. 23-39, 1949.

LIMA, Elon Lages. Análise real: funções de uma variável. 10. ed. Rio de Janeiro: IMPA, 2008. v. 1. Coleção Matemática Universitária.

LIOUVILLE, Joseph. Sur l’irrationalité du nombre e = 2, 718... Journal de Mathématiques Pures et Appliquées, v. 5, n. 1, p. 192, 1840. Disponível em: http://www.numdam.org/item/JMPA_1840_1_5__192_0. Acesso em: 13 set. 2024.

MAKAROV B. M.; GOLUZINA, M. G.; LODKIN, A. A.; PODKORYTOV, A. N. Selected Problems in Real Analysis. Providence: American Mathematical Society, 1992. v. 107.

MAOR, Eli. e: A história de um número. 5. ed. Tradução: CALIFE, Jorge. Rio de Janeiro: Record, 2008. ISBN 978-85-01-05847-8.

MARQUES, Diego. Teoria dos números transcendentes. 1. ed. Rio de Janeiro: SBM, 2013. Coleção Matemática Universitária. ISBN 9788585818784.

NERI, Cassio; CABRAL, Marco. Curso de Análise Real. 1. ed. Rio de Janeiro: IM-UFRJ, 2021. ISBN 978-65-86502-04-6.

NIVEN, Ivan. A simple proof that pi is irrational. Bulletin of the American Mathematical Society, v. 53, n. 6, 1947.

OLIVEIRA, Fernando Neri. Uma prova elementar da irracionalidade de pi. C.Q.D.: Revista Eletrônica Paulista de Matemática, Bauru, v. 13, set./nov. 2018. Disponível em: https://sistemas.fc.unesp.br/ojs/index.php/revistacqd/article/view/224. Acesso em: 12 set. 2024.

SANTOS, Devison Rocha. A utilização da integral de Riemann como ferramenta para demonstração da irracionalidade de alguns números reais. Orientador: Felipe Fonseca dos Santos. 2022. 49 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Licenciatura em Matemática) - Centro de Formação de Professores, Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Amargosa, 2022. Disponível em: https://www2.ufrb.edu.br/matematica/trabalho-de-conclusao-de-curso-tcc. Acesso em: 12 set. 2024.

Published

2024-10-02

Issue

Section

Mathematics

How to Cite

SANTOS, Felipe Fonseca dos; SANTOS, Devison Rocha. A proof of the irrationality of Euler’s number. REMAT: Revista Eletrônica da Matemática, Bento Gonçalves, RS, Brasil, v. 10, n. 2, p. e3006, 2024. DOI: 10.35819/remat2024v10i2id7115. Disponível em: https://periodicos.ifrs.edu.br/index.php/REMAT/article/view/7115.. Acesso em: 25 nov. 2024.

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