Вопрос о трансцендентности числа Pi

На модерации Отложенный

 

   При  написании монографии по теме задачи античной математики Квадратура круга я был вынужден, углубится в материалы по данной теме. Одной из книг, из перечня используемой при написании монографии литературы, была книга Ф. Рудио, «О квадратуре круга. С приложением истории вопроса»

   В данной книге освещена тема доказательства трансцендентности числа Pi. Исследуя данную тему, поневоле пришлось ее расширить и углубить в своей работе, несущей исследовательский характер.

   И так, перехожу к изложению данной темы, копируя страницы из своей книги:

"Задача Квадратура круга, Два взгляда на проблему."

 

9.1 ДОКАЗАТЕЛЬСТВО ТРАНСЦЕНДЕНТНОСТИ ЧИСЕЛ e И Pi

НА ОСНОВЕ ФОРМУЛЫ ЭЙЛЕРА

 «Разрешением основного вопроса о том, являются ли числа e и Pi алгебраическими или трансцендентными наука обязана математикам Эрмиту и Линдеману. Прежде всего в 1873 г. Эрмит доказал трансцендентность основания натуральных логарифмов,  т. е. обнаружил невозможность равенства вида:

N1ex1 + N2ex2 + … + Nrexr = 0

где  , суть отличные друг от друга, а    - какие либо целые числа, причем последние числа не должны быть равны нулю.

     Исходя из этой основной работы, а именно пользуясь зависимостями между известными определенными интегралами, которыми пользовался Эрмит,  Линдеман  в 1882 г. решил, наконец, тысячелетнюю задачу о квадратуре круга, доказав трансцендентность числа Pi

     Этот результат был получен из предположения, которое можно рассматривать как обобщение первой из теорем Ламберта, указанных выше. Это предложение заключается в следующем:

     Если zесть корень, какого – нибудь  неприводимого алгебраического уравнения с целыми вещественными или комплексными коэффициентами, то ez не может быть рациональным числом.

Но по формуле Эйлера  ePi i = -1 , т. е. равно рациональному числу.  Поэтому Pi i  а, следовательно, и само Pi не может быть корнем алгебраического  уравнения указанного вида» [3, с. 86 – 87]. 

9. 2. О ФОРМУЛЕ ЭЙЛЕРА

     В тексте дана сноска на формулу Эйлера  ePi i = -1.   Для ясности в данном вопросе,  внесем в эту тему подробности:  

     «В то время как раньше синус, косинус, тангенс,  котангенс обозначали некоторые линии, связанные с дугой круга, Эйлер впервые стал определять эти выражения как отношения указанных линий к радиусу круга. Благодаря этому выражения  ,    и т. д. приобрели совершенно иной характер: они стали аналитическими величинами, функциями z. Таким образом, Эйлер является творцом тригонометрических функций. Вместе с тем новая точка зрения на тригонометрические величины привела его к одному из его бесспорно прекраснейших открытий, а именно, к открытию замечательной зависимости между показательной и тригонометрическими функциями.  Эта зависимость выражается равенствами:

cosz = (eiz +e-iz) / 2,  sinz = (eiz - e-iz) / 2i,

где  eесть показательная функция, определяемая постоянно сходящимся рядом:

ez = 1 + z / 1 + z2 / (1*2) + z3 / (1*2*3) + …

Здесь не место распространяться о том перевороте, которое  упомянутое открытие  произвело   во всей  математике.  Однако  нужно  заметить,   что  формулы Эйлера, которые могут быть написаны также в виде:

eiz  = cos z + i sin z,   e-iz  = cos z – i sin z,

     Представляет собой исходный пункт всех позднейших исследований о природе числа Pi.  Полагая в них z = Pi получаем: ePii = -1  или e2Pii = 1 Это основная зависимость между обоими числами    e = 2,718 281 828 459 045…  и Pi = 3,141 592 653 589 793 служит ключом для решения вопроса о возможности квадратуры круга» [3, с.

68 – 70].

 

9. 3.  ФОРМУЛА ЭЙЛЕРА В ГЕОМЕТРИЧЕСКОМ  ВОПЛОЩЕНИИ

     А выражают ли на самом деле, формулы  ePii = -1   или  e2Pii = 1  зависимость между числами e = 2,718 281 828 459 045…   и  Pi = 3,141 592 653 589 793…  если ”Pi “  выступает  символом  радианной   меры угла, который  равен 1800  в градусной мере угла, но не символом отношения длины окружности к диаметру равного 3,141 592 653 589 793…

   Формула   Эйлера: eiz = cosz + isinz, где zлюбое вещественное число.

На  рисунке 6 изображено  геометрическое воплощение формулы Эйлера.

     Заметим, что аргументы тригонометрических функций  и  взяты в радианах.   В частности  eiPi = cos Pi + i sin Pi = cos1800 + i sin1800

А из того, что  cos Pi = cos1800 = -1 и  sin Pi = 1800 = 0  следует   eiPi = -1  или  ei180град. = -1

Из вышеизложенного видно, что Pi, - как отношение длины окружности к диаметру  в   формуле  Эйлера eiPi = -1,   не  присутствует,  а, следовательно, высказывание  "eiPi = -1 или

e2iPi = -1. -   Это основная зависимость между обоими  числами  e = 2,718 281 828 459 045…  и Pi = 3,141 592 653 589 793  служит ключом для решения вопроса о возможности квадратуры круга”,

вызывает сомнение. Не софизм ли это?  (При написании данного абзаца использована информация из интернет - источника):

 [10,  Википедия,—  ru.wikipedia/wiki/Формула_Эйлера]