■連分数展開の第n近似分数(その40)
x^2−dy^2=1 (ペル方程式)はdが平方数でないとき,無限に多くの整数解をもつ.
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[1]解(x1,y1)があったとして,そこから出発して次々と新しい解(xk,yk)を作ることができる.
x^2−dy^2=1は
(2x^2−1)^2−d(2xy)^2=1と同値である.
2x^2−1>x,2xy>y
なので,x2=2x1^2−1,y2=2x1y1は新しい解である.
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[2]最小解を
z1=x1+y1√d
とすると
zk=z1^k=(x1+y1√d)^k
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[3]一般に,最小解がdの連分数展開から求めることができる.
特殊例として,d=u(uv^2+2)のとき
z1=(1+uv^2)+v√d
が最小解である.
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