■ガウス・ヒンチン・レヴィ(その4)
ガウスは連分数展開
x=[a0:a1,a2,a3,・・・,an,・・・]
に対して
cn=[0:an+1,an+2,an+3,・・・]
で定義されるできるcnに対して,確率P(cn<x)を考えた.0<x<1について,その確率は
P(cn<x)=log2(1+x)+εn(x)
隣るという結果を得たのであるが,εn(x)がどういう関数になるかまではわからなかった.
それから100年以上経て,εn(x)はnが大きくなるにつれて急速に0になることが証明された.すなわち,誤差項に関して,1928年にクズミンはほとんどすべての連分数に対して,
εn=O(q^√n) 0<q<1
1929年にレヴィは
εn=O(q^n) q=0.7
であることを示したのである.
このことからほとんどすべての実数において,その連分数の中に現れる整数の分布は同一で,a1,a2,・・・,anの中に現れる整数kも個数をcn(k)とするとき,
p(k)=limcn(k)/n=log2(1+1/k(k+1))
が成り立つ.
この分布をガウス・クズミン分布と呼ぶのであるが,ほとんどすべてというのは,2次の無理数や超越数eを除いてという意味である.
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