■平方根と連分数(その115)

[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

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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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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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これを証明してみよう。

x=[a2;a3,a4,・・・],y=1/x=[0;a2,a3,a4,・・・]

w=1/(a1+1/x)=1/(a1+y)

z=1/(1+1/(a1-1+y))

z=(a1-1+y)/(a1+y)=1-1/(a1+y)

w+z=1

z=1-w

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1+x=x=[1+a2;a3,a4,・・・],1/(1+x)=[0;1+a2,a3,a4,・・・]

a1=1のとき、

w=1/(1+1/x)=x/(x+1)

w+1/(1+x)=1

1/(1+x)=1-w

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周期性・2倍性・回文性より

 √m=[q0;q1,q2,・・,q2,q1,2q0,・・・]

2qo>q1,2qo>q2,・・・

q1=qn-1,q2=qn-2,・・・のとき、ラグランジュ数は

λ=[2q0;q1,q2,・・・,qn-1,・・・]+[0;q1,q2,・・・,qn-1,・・・]

=√m+q0+√m-q0=2 √m

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周期性・2倍性・回文性より

 (a+√m)/2=[q0;q1,q2,・・,q2,q1,2q0,・・・]

2qo>q1,2qo>q2,・・・

q1=qn-1,q2=qn-2,・・・のとき、ラグランジュ数は

λ=[2q0;q1,q2,・・・,qn-1,・・・]+[0;q1,q2,・・・,qn-1,・・・]

=(a+√m)/2+q0+(a+√m)/2-q0=2(a+√m)/2

おかしい。φのとき√5にならない

黄金比・白銀比・青銅比などのときは

 (a+√m)/2=[q0;q1,q2,・・,q2,q1,2q0,・・・]

にならないせいであろう

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α=[n;n,n,n,・・・]={n+(n^2+4)^1/2}/2のときは

λ= [n;n,n,n,・・・]+[0;n,n,n,・・・]=α+1/α=2(n^2+4)^1/2

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