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辗转相截法:K等比截的递推公式及精确值近似

【摘要】:先看“K等比截”一类。我们称为“K等比截”。由于每Ci-1=KCi+Ci+1起以后的无限步,与E=KC0+C1起以后的无限步是一样的,故一定有也是因此我们称之为等比截。经这样比较,我们便有递推公式从起,依此递推,得一盈、亏、盈、亏……各区间内各一个的无限个状况全知的一类无理数,K等比截一类。数值序列,可依递推公式得其欲得之精确度之近似值。K值低,收敛慢。,即C0与E有K=2X0的等比截。代则②①便表达了“K等比截”及其的根式表达式式。

从无限辗转相截定义无理数,给我们开了研究无理数之大门。先看“K等比截”一类。

我们称为“K等比截”。由于每Ci-1=KCi+Ci+1起以后的无限步,与E=KC0+C1起以后的无限步是一样的,故一定有

也是因此我们称之为等比截。由(2)中每一等式

及相应的Ci-1=KCi+Ci+1知,图示各量关系,

于此,若记Ci-1长度为1,Ci长度为X,Ci+1长为1-KX,则有相应代数方程

由此可解得这就为(2)中各比的根式表达(2)式表为

下面我们再从“舍”“入”中止辗转来讲逼近的有理序列。

在E=KC0+C1步便“舍”“入”近似为E=KC0,E=(K+1)C0而中止。

由此得我们记此为序列的X0,约去的是C0。自起的Xn-1的计算和Xn的计算分别两列如下:

左边,是最后约掉Cn-1,右边是最后约掉Cn。而每一左、右相平的行的左边或右边式,K参与的运算都是一样的。除去所带的,最后要约去的公度不看,至①步,得Xn-1分子;于②步,得的是Xn-1的分母,Xn的分子;而于③之Xn的分母,是②步值(即Xn-1分母值)乘以K再加①步值(Xn-1的分子之值)。经这样比较,我们便有递推公式

起,依此递推,得一盈、亏、盈、亏……摆动序列;再从起,也依(6)递推,便得另一亏、盈、亏、盈摆动序列。依K=1,2,3,4,……之不同便得被套于……各区间内各一个的无限个状况全知的一类无理数,K等比截一类(见第20页表)。

例:由E=3C0+C1,C0=3C1+C2,……,即K=3的等比截,求其

解(www.chuimin.cn)

确凿表只能是根式。数值序列,可依递推公式得其欲得之精确度之近似值。

K=1,从起可得的任欲得近似值。K值低,收敛慢。从及递推时分母之乘K知,K越大,收敛(即向真值集中)越快,套的区间套也可表为不等式串这种形式,可直观表示其区间套之逐步致紧!

附:以上我们是以最简洁的文字表述。实际上(4)(5)之得到,还有另法。

方法一:从递推公式得根式表达

则上式两端取极限便有

方法二:几何辗转截,如图

E和X0E为直角三角形二直角边,X0E为任长,即X0为任正数。

依勾股定理,有

而C0与E有:E=2X0C0+C1,C0=2X0C1+C2,……,即C0与E有K=2X0的等比截。 ②

从图知,①②关系同时存在,且E>C0>C1>C2>……收敛条件不依X0如何取正实数而变。代则②①便表达了“K等比截”及其的根式表达式(5)式。

这几何图中之X0或K=2X0的不必整数要求为下面我们得步进开平方公式作了准备。