■平方根と連分数(その118)
[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,・・・]
対称な純循環連分数で表されるのは、ax^2-bx-a=0の正の解である
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
純循環連分数のときはこれは成り立つ
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