1 Reálná čísla Víme, že uspořádání množiny racionálních čísel je husté, tzn. mezi každá dvě různá racionální čísla lze „vložit“ další racionální číslo. Např. mezi čísly a určitě existuje racionální číslo . Zdá se tedy, že číselná osa je „zcela vyplněná“ obrazy racionálních čísel. To však není pravda, na číselné ose jsou ještě mezery. Např. číslo , které určitě existuje (délka úhlopříčky ve čtverci o straně 1), není racionální. Důkaz: Provedeme sporem. Nechť = , kde p, q jsou celá nenulová kladná čísla a platí D(p, q) = 1 (jsou nesoudělná). Pak p = q  p2 = 2q2  p2 je sudé číslo  p je sudé číslo, tedy p = 2u. Dosadíme do vztahu p = q. Potom platí 2u = q  q = u  q2 = 2u2  q2 je sudé číslo  q je sudé číslo, tedy q = 2v. Srovnáme-li nyní získané vztahy p = 2u, q = 2v, dostáváme spor s předpokladem, že čísla p, q jsou nesoudělná. Předpoklad = tedy neplatí, číslo nelze vyjádřit zlomkem a tedy není racionální. Existují tedy iracionální čísla. Je jich nekonečně mnoho a jejich desetinný rozvoj je nekonečný a neperiodický. Každá mezera na 2 číselné ose racionálních čísel vyjadřuje jedno číslo iracionální. Platí R = Q  I. Algebraická struktura (R, +, ∙) je komutativní těleso. Konstrukce iracionálních čísel: Cantorův axiom spojitosti: Průnik do sebe zařazených úseček je neprázdný. Hledané iracionální číslo postupně aproximujeme na číselné ose zleva a zprava racionálními čísly (tím vytváříme posloupnost do sebe zařazených úseček), přičemž po provedení nekonečně mnoha aproximací obdržíme hodnotu hledaného iracionálního čísla (je třeba uznání aktuálního nekonečna). V praxi po konečně mnoha krocích, až dosáhneme požadované přesnosti, proces ukončíme. Např. . 12 = 1; 22 = 4, 1  2  2 (1,4)2 = 1,96; (1,5)2 = 2,25 , 1,4  2  1,5 (1,41)2 = 1,9881; (1,42)2 = 2,0164 , 1,41  2  1,42 (1,414)2 = 1,999396; (1,415)2 = 2,002225 , 1,414  2  1,415 atd. Proces postupné aproximace iracionálního čísla lze i programovat. Příkladem může být přibližné určení Eulerova čísla e. Víme, že 2  e  4 . Eulerovo číslo lze aproximovat pro n  N pomocí nerovností n ) n 1 1(   e  1n ) n 1 1(   .