Không mất tính tổng quát ta cố định
đặt
Xét tập hợp
Theo định nghĩa về supremum : với mọi
đều tồn tại
sao cho
Như vậy ta chỉ cần chứng minh
.
Gọi sup
.Xét
. Ta sẽ chứng minh :
BDT bên trái là hiển nhiên vì tồn tại
sao cho
Giả sử
. Nếu
là số hữu tỷ thì
và
( vô lí).Nếu
là số hữu tỷ thì
là số hữu tỷ thỏa mãn
do đó
hay
( vô lí) do đó ta được đpcm.
Suy ra
hay
nguồn google
Ta chứng minh như sau.
Ta hoàn toàn có thể chọn số tự nhiên đủ lớn sao cho , suy ra
Tiếp tục, ta coi trục số như là một con đường. Có con ếch đứng tại vị trí ban đầu là số không, và một cái hố, có hai bờ là hai số .
Do nên sau lần nhảy (tồn tại một số tự nhiên như thế) với một bước nhảy có độ dài bằng , con ếch phải lọt vào cái hố đó (cái này bạn thử hiểu tại sao nhé). Khi đó ta đã tìm được số hữu tỉ thỏa .
nguồn google