Доказывается без диагональной процедуры и без использования вложенных отрезков, что если

– натуральное число, и

не является квадратом целого числа, то

не является рациональным. Т.е. доказуемо таким образом, что существуют числа вида

, не являющиеся рациональными. Предположим отрезок континуума счётен.
Далее привожу рассуждения Кантора, которыми доказывают изоморфизм между счётными плотными множествами, и которые используем в доказательстве несчётности отрезка. Пересчитаем все элементы во внутренности отрезка, а так же пересчитаем все рациональные числа, посредством натуральных чисел. Пусть

- пересчёт точек внутренности отрезка, а

- пересчёт рациональных чисел. Тогда, сопоставим точке

число

. И образуем множества

и

. Пусть, по предположению индукции образованы множества

и

такие, что

и

, причём,

, и все элементы множества

взаимно однозначно сопоставлены элементам множества

так, что если

и

, точки

и

сопоставлены числам

соответственно, то

. Образуем множества

и

добавлением к каждому из множеств

и

одного элемента. Элемент

добавим к множеству

и получим множество

. Либо

больше всех элементов из множества

, либо меньше всех таких элементов, либо расположен между некоторыми двумя соседними элементами

и

множества

,

. Этим

и

пусть сопоставлены в множестве

элементы

и

соответственно. Поскольку, множество действительных чисел всюду плотно на отрезке, и предполагается пересчёт всех действительных чисел, то найдётся такой минимальный номер

, что число

будет либо больше всех элементов множества

, либо меньше всех таких элементов, либо расположится между точками

и

соответственно, т.е.

расположится "так же, как располагается точка

". Этот

добавляем для образования

. Таким способом будут выбраны все точки отрезка. Действительно, пусть точка

такова, что

– минимальный номер, среди не выбранных, после того, как уже образовано множество

. Этот

либо больше всех элементов

, либо меньше их всех, либо расположен между некоторыми соседними точками

и

, принадлежащими множеству

. Пусть, для определённости последнее. Тогда через конечное количество шагов нам потребуется выбрать элемент для добавления в некоторое множество

, где

, который должен расположиться между

и

, при том, что для всех номеров

, меньших, чем

, никакого элемента из множества

между точками

и

не добавлялось. В качестве добавляемого элемента и берём

, так как он имеет номер наименьший из всех возможных. В итоге, всем точкам отрезка будут взаимно однозначно сопоставлены рациональные числа так, что если

и

– точки отрезка,

, и

и

сопоставлены рациональным числам

и

соответственно, то

. Можно считать, что процесс сопоставления сводится к тому, что рациональные числа геометрически располагаются на сопоставленных им точках отрезка. Тогда сечение

, расположенное среди рациональных чисел, разместится в точке отрезка, не сопоставленной никакому рациональному числу. Противоречие.
Добавлено спустя 25 минут 4 секунды:
MaximKat писал(а):
"контрпример", где обсуждаемое было не так
в какой именно рациональной точке обсуждаемое было "не так"?
Поясняю. Конечно, после того как
AD перешёл на разрывные отображения, действительно, для рациональных точек
AD ввёл условия невыполнимые для внесения в

-окрестность соответствующего отрезка, т.е. сделал "всё так". Но как из этого извлекается, что оставшиеся не рациональные точки образуют несчётное множество? Поскольку, и на некотором счётном множестве

можно организовать такой же трюк, обозначив в качестве "множества рациональных чисел" некоторое счётное подмножество множества

.