■√xの近似分数列(その3)
an+1=3an+4bn,bn+1=2an+3bn
an+1=3an+4bn=3an+4(2an-1+3bn-1)
=3an−an-1+3(3an-1+4bn-1)=6an−an-1
bn+1=2an+3bn=2(3an-1+4bn-1)+3bn
=3(2an-1+3bn-1)+3bn−bn-1=6bn−2bn-1
より
an+1=6an−an-1,bn+1=6bn−bn-1
(その52)と同じ特性方程式になった.
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α,βを2次方程式x^2−6x+1=0の根(3±2√2)として,
an+1−αan=β(an−αan-1)=β^2(an-1−αan-2)=・・・=β^(n-1)(a2−αa1)
α,βを入れ替えると
an+1−βan=α^(n-1)(a2−βa1)=α^n(a1−βa0)
an+1−αan=β^(n-1)(a2−αa1)=β^n(a1−βa0)
したがって,整数列{an}の一般項は
an={α^n(a1−βa0)−β^n(a1−αa0)}/(α−β)
α=(3+2√2,β=3−2√2,
初期値をa0=1,a1=3とすると
an={α^n2√2+β^n2√2}/4√2
an={α^n+β^n}/2
初期値をa0=−1,a1=1とすると
an={α^n(4−2√2)+β^n(4+2√2)}/4√2
整数列{bn}でも同じ漸化式ですから,同じ一般項になります.
bn={α^n(b1−βb0)−β^n(b1−αb0)}/(α−β)
初期値をb0=0,b1=2とすると
bn={α^n2−β^n2}/4√2={α^n−β^n}/2√2
初期値をb0=1,b1=1とすると
bn={α^n(2+2√2)+β^n(2+2√2}/4√2
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[まとめ]この方法が一番やかりやすいようだ.
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