■β進数展開とp進数展開
[Q1]Σ1/2^n=1/2+1/4+1/8+・・・=?
[A1]1
[Q2]Σn^3/2^n=1/2+8/4+27/8+・・・=?
[A2]26
[Q2]とともかくとして[Q1]は,一般に
1=Σ(β−1)/β^n
と書くこととができる.
β=2のときが
1=1/2+1/4+1/8+・・・
β=10のときが
1=9/10+9/100+9/1000+・・・
それぞれ1のβ進数展開である.
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有理数→実数→複素数という数の体系の他に,有理数→p進数として発展した数体系があります.そこではまず素数pをひとつ決めておきます.
a=p^n・b (bはpで割り切れない)
のとき,aの絶対値を
|a|p=p^ーn
で定めます.たとえば,p=3のとき,
|18|p=|2・3^2|p=3^ー2,|19|p=1,|20|p=|2^2・5|p=1,|21|p=|3・7|p=3^ー1
となります.
ここで定まる絶対値をp進付値と呼びますが,p進付値は大きくなると0に近づきます.そのため,pのベキが大きくなるようにつけ加えていきます.
Qp={a-np^-n+a-n+1p^-n+1+・・・+a0+a1p+・・・}
0≦ai≦n−1
ここで不思議なことが起こります.
1+7+7^2+7^3+・・・
は
1+7+7^2+7^3+・・・+7^n=(7^n+1−1)/(7−1)
7^n+1→0
ですから,
1+7+7^2+7^3+・・・=−1/6
1+2+2^2+2^3+・・・=−1
Σ(p−1)p^n=−1
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