
- 中文名 连分数
- 外文名 continued fraction
正文
繁分数

叫做有限连分数。常简记为【α0,α1,…,αn】。当α0是整数、α1,…,αn是正整数时,则叫做有限简单连分数,当n无限时,【α0,α1,…】称为无限简单连分数。通常连分数均指简单连分数。给定一有理数

,用熟知的辗转相除法,可展成有限连分数即

,其中α0,α1,…,αN是辗来自转相除法中依次得到的不完全商,规定αN>1,则表法惟一。如果α是一个无理数,那么α可展成无限连分查另右数,且表法惟一。反之,一有限连分数表一有理数,一无限连分数表一无理数。
渐近分数和完全商在连分数【α0,α1,…,αn,…】360百科中取


而写

,叫做连分数【α0,α1,…,αn,…】的第n个渐近分数。 定义αń=【αn,αn+1,…】为连分数【α0,α1,…,αn略庆九,…】的第n个完全商。
渐近分数有如下简单关系: ①



②



③(pn,qn)=1和qn≥n (n≥2)
④

由此可得

存在;⑤设α =【α0,α1,…,αn,…】,n≥1,0<q≤qn,且

,则

,故在分母不大于qn的诸分数中,

与α最接近;⑥设α=【α0,α1,…,αn,…】,则

;反之,若有一个有理数

适合

,则

必阳承重才视轮为α的某个渐近分数。
完全商有如下简单性质:①

,一般地,

;②αn=【α亚花花进研财ń】,n=0,1,2绍是让倒素味紧没举管才,…,由此可推出实数展成连分数时表法惟一。该实数为有理数时,规定最后一个αN>1。
循环连分阿如世架数设α=【α0,α1,…,αn,…】,如果l≥m时,对某个固定的正整数k,有αl=αl+k,那么这样的连分数叫做再争绿循环连分数,这种最小的 k叫做它的周期,记为


。例如

等。运用渐近分数、完全商的性质以及抽屉原理,J.了京下助穿扩九火久-L.拉格朗日证明了有关循环连分数的一个重要定理:一个连分数为循环连分数,则此数是某个有理系数的二次不可约多项式的根;反之亦紧斤煤凯体然。
当D>0且不是平方数,则


,短坐什乐曾绝量其中函数【x】表示不超过x的最大整数。此外,设佩则甲纪顺代破尔方程x-Dy=1的最小解为抓降用育王者深拉ε,则

的周期k满足

。
应用举例连分数有许多应用。例如:①1891年,A.胡尔维茨证明了:在α 的三个连续渐近分数中必有一个适合

。由此可得,任一无理数α,有无穷多个有理数

。式中

是最佳的,即设

大 ,则必有一无理数α,使

不能有无穷多个解,如

就是这样一个数;②设D>0且不是平方数,

之连分数展开式中αń可厂虽械胶丝旧阻缩聚政表为


,此处Pn及Qn皆为整数。设n是最小的正整数,使(-1)Qn=1,则x=pn-1,y=qn-1是佩尔方程x-Dy=1的最小解;③利用连分数可以证明数论中一个著名的定理:设防案在果北下正素数p呏1(mod4),则p可表为二整数的平方和;④在近似计算方面,如求多项式的根的近似值,等等。
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