背理法で示す。 log102=ba\log_{10}{2} = \frac{b}{a}log102=abとする (但しa,b>0a,b > 0a,b>0は自然数で互いに素)。 定義から10ba=2, 10b=2a10^{\frac{b}{a}} = 2,\ 10^b = 2^a10ab=2, 10b=2aである。
10は5を約数に持つが2は持たない。よってこの等式はb=0b = 0b=0のときしか成立しないが これはb>0b > 0b>0に反する。