Die klassische Motivation zur Einführung der reellen Zahlen besteht darin, dass diese die Beschränkung der rationalen Zahlen, dass z.B. die Gleichung x2=2 keine Lösung hat, überwinden sollen. Der folgende Satz stellt nun sicher, dass die reellen Zahlen diesen Wunsch auch erfüllen können.
Satz 12UB (Existenz und Eindeutigkeit von Wurzeln)
Sei a eine beliebige reelle Zahl mit a≥0. Dann gibt es genau eine nichtnegative reelle Zahlx, die der Gleichung x2=a genügt. Diese Zahl heißt die Wurzel von a und wird mit a bezeichnet.
Ist n∈N eine positive natürliche Zahl so hat die Gleichung xn=a eine eindeutig bestimmte nichtnegative Lösung. Diese wird als n-te Wurzelnx bezeichnet.
Beweis
Wegen 0=0⋅0 ist die Behauptung für a=0 klar. Sei jetzt a>0, dann muss die gesuchte Zahl, wenn sie existiert, notwendigerweise positiv sein.
Eindeutigkeit: Sei für x=/y die Behauptung efüllt: x2=y2=a. Dann gilt x2−y2=(x+y)(x−y)=0. Da x+y>0 muss also x=y gelten. Widerspruch. Damit gibt es - sofern sie existiert - eine eindeutig bestimmte Lösung.