■平方根と連分数(その107)

[a0;a1,a2,a3,・・・]

[a0;a1,a2,a3,・・・]+n=[a0+n;a1,a2,a3,・・・]

1/[a0;a1,a2,a3,・・・]=[0;a0,a1,a2,a3,・・・]

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-[a0;a1,a2,a3,・・・]=[-1-a0;1,a1-1,a2,a3,・・・],a1>1のとき

-[a0;a1,a2,a3,・・・]=[-1-a0;a2+1,a3,・・・],a1=1のとき

w=[0;a1,a2,a3,・・・],a0=0

1-w=[0;1,a1-1,a2,a3,・・・]a1>1のとき

1-w=[0;1,0,a2,a3,・・・]=[0;1+a2,a3,・・・]a1=1のとき

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[a0;a1,a2,a3,・・・]/n=[a0/n;na1,a2/n,na3,・・・]、a0,a2,a4,a6,・・・がnで割り切れるとき

n[a0;a1,a2,a3,・・・]=[na0;a1/n,na2,a3/n,・・・]、a1,a3,a5,a7,・・・がnで割り切れるとき

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 (a^2+b)^1/2の連分数は古代の人によって平方根を近似するために用いられた。

標準連分数にするためにはb=1であることが要求されるが、

 (a^2+1)^1/2=[a:2a,2a,2a,・・・]

 (2)^1/2=[1:2,2,2,・・・]

 (5)^1/2=[2:4,4,4,・・・]

 (10)^1/2=[3:6,6,6,・・・]

 (17)^1/2=[4:8,8,8,・・・]

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連分数展開によって

  (1+√5)/2=[1;1,1,1,1,1,・・・]

  √2=[1;2,2,2,2,2,・・・]

  √3=[1;1,2,1,2,1,2,・・・]

  √5=[2;4,4,4,・・・]

  √6=[2;2,4,2,4,2,・・・]

  √7=[2;1,1,1,4,1,1,1,4,・・・]

  √8=[2;1,4,1,4,・・・]

 (10)^1/2=[3:6,6,6,・・・]

 (11)^1/2=[3:3,6,3,6,・・・]

 (12)^1/2=[3:2,6,2,6,・・・]

 (13)^1/2=[3:1,1,1,1,6,・・・]

 (14)^1/2=[3:1,2,1,6,・・・]

 (15)^1/2=[3:1,6,1,6,・・・]

 (17)^1/2=[4:8,8,8,8,・・・]

 (18)^1/2=[4:4,8,4,8,・・・]

 (19)^1/2=[4:2,1,3,1,2,8,・・・]

 (20)^1/2=[4:2,8,2,8,・・・]

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[a0;a1,a2,a3,・・・]/n=[a0/n;na1,a2/n,na3,・・・]、a0,a2,a4,a6,・・・がnで割り切れるとき が使える例は

  1+√2=[2;2,2,2,2,2,・・・]

  (1+√2)/2=[1;4,1,4,1,4,・・・]

  √3=[1;1,2,1,2,1,2,・・・]

  1+√3=[2;1,2,1,2,1,2,・・・]

  (1+√3)/2=[1;2,1,2,1,1,1,・・・]

  √5=[2;4,4,4,・・・]

  √5/2=[1;8,2,8,・・・]

  √6=[2;2,4,2,4,2,・・・]

  √6/2=[1;4,2,4,2,4,・・・]

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