Предположим, что рациональное и равно p/q, тогда эта дробь в третьей степени равна 2, т.е. p^3 = 2*q^3, или p^3=q^3+q^3. Это противоречит великой теореме Ферма, что и требовалось доказать.
Легко видеть, что этот же метод доказывает, что корень любой степени n>2 из двойки - иррациональное число. К сожалению, великая теорема Ферма - недостаточно мощный инструмент для того, чтобы доказать, что квадратный корень из 2 иррационален, и для этого нужно использовать другие методы.
(источник, где еще много такого)