■数とあそぶ(その59)

  x^2−6y^2=±1,複号は+1で(5,2)が最小→ε=5+2√6

  5^2−6・2^2=+1       5+2√6        +1

 √6の最良近似では

  (5+2√6)^n=an+bn√6

  (5−2√6)^n=an−bn√6

  an+1+√6bn+1=(5+2√6)(an+√6bn)

          =(5an+12bn)+√6(2an+5bn)

より

  an+1=5an+12bn

  bn+1=2an+5bn

  an+1=5an+12bn=5an+12(2an-1+5bn-1)

 =5an−an-1+5(5an-1+12bn-1)=10an−an-1

  bn+1=2an+5bn=2(5an-1+12bn-1)+5bn

 =5(2an-1+5bn-1)+5bn−bn-1=10bn−bn-1

より

  an+1=10an−an-1,bn+1=10bn−bn-1

 α,βを2次方程式x^2−10x+1=0の根5±2√6として,初期値をa1=5,b1=2とする.

  an={α^n(a1−βa0)−β^n(a1−αa0)}/(α−β)

  bn={α^n(b1−βb0)−β^n(b1−αb0)}/(α−β)

となります.

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  x^2−7y^2=±1,複号は+1で(8,3)が最小→ε=8+3√7

  8^2−7・3^2=+1       8+3√7        +1

 √7の最良近似では

  (8+3√7)^n=an+bn√7

  (8−3√7)^n=an−bn√7

  an+1+√7bn+1=(8+3√7)(an+√7bn)

          =(8an+21bn)+√7(3an+8bn)

より

  an+1=8an+21bn

  bn+1=3an+8bn

  an+1=8an+21bn=8an+21(3an-1+8bn-1)

 =8an−an-1+8(8an-1+21bn-1)=16an−an-1

  bn+1=3an+8bn=3(8an-1+21bn-1)+8bn

 =8(3an-1+8bn-1)+8bn−bn-1=16bn−bn-1

より

  an+1=16an−an-1,bn+1=16bn−bn-1

 α,βを2次方程式x^2−16x+1=0の根8±3√7として,初期値をa1=8,b1=3とする.

  an={α^n(a1−βa0)−β^n(a1−αa0)}/(α−β)

  bn={α^n(b1−βb0)−β^n(b1−αb0)}/(α−β)

となります.

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