■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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