■√2に収束する高次分数列(その5)
p/q→(p^2+2q^2)/2pq
q^2で分母・分子を割ると
((p/q)^2+2)/2(p/q)
p/q→(p^3+6pq^2)/(3p^2q+2q^3)
p/q→((p/q)^3+6p/q)/(3(p/q)^2+2)
p/q→(p^4+12p^2q^2+4q^4)/4pq(p^2+2q^2)
p/q→((p/q)^4+12(p/q)^2+4)/(4(p/q)^3+8p/q)
となって,r=p/qに関する偶数次,奇数次項に分かれることはすぐにわかるが,P^2−2Q^2=1が成立するように係数を決めるにはどうすればよいか? 未定係数法を使ってみたい.
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p/q→(p^2+aq^2)/bpq
において,P=p^2+aq^2,Q=bpqとおいた場合,
P^2−2Q^2=p^4+(2a−2b^2)p^2q^2+a^2q^2=(p^2−2q^2)^2=1
(2a−2b^2)=−4
a^2=4→a=2,b=2 (OK)
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P=(p^3+apq^2)=p(p^2+aq^2),
Q=(bp^2q+cq^3)=q(bp^2+cq^2)
P^2−2Q^2=p^2(p^4+2ap^2q^2+a^2q^4)−2q^2(b^2p^4+2bcp^2q^2+c^2q^4)
=(p^6+2ap^4q^2+a^2p^2q^4)−(2b^2p^4q^2+4bcp^2q^4+2c^2q^6)
=p^6+(2a−2b^2)p^4q^2+(a^2−4bc)−2c^2q^6
=(p^2−2q^2)^3=1
(2a−2b^2)=−6
(a^2−4bc)=12
−2c^2=−8
c=2
(2a−2b^2)=−6→a=b^2−3
(a^2−8b)=12→b^4−6b^2+9−8b=12
b=3,a=6 (OK)
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