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辗转相截法:1,K,1,K循环截果

【摘要】:E=C0+C1,C0=KC1+C2,C1=C2+C3,C2=KC3+C4,……只要我们给出(m0,m1,m2,……这节,我们也试图找出(1,K)循环截的逼近的亏、盈有理序列的递推生成规律。从一个循环节得p1,q1,r1,S1,从两个循环节得p2,q2,r2,S2。),可称这为(K,1)循环截。可知,从C0=C1+C2起的无穷截为(1,K)循环截,故这便为(K,1)循环截的的根式表达。)决定的m0增大,趋向0+(1,m1……推(1,K)循环截递推公式时,为啥我们只应公度C1,C3,C5,……

E=C0+C1,C0=KC1+C2,C1=C2+C3,C2=KC3+C4,……,我们称为(1,K)循环截。由K不同取值,而为一类。

这里,我们先讲一下§2中无理数用有理序列表达的那张表的计算机自动生成,这对累繁问题的表述是有帮助的。

只要我们给出(m0,m1,m2,……)一个无限的正整数数组,则辗转相截式E=m0C0+C1,……Ci-1=miCi+Ci+1,……计算机自动可列出,“舍”“入”近似“中止辗转”式E=m0C0及E=(m0+1)C0;……;Ci-1=miCi及Ci-1=(mi+1)Ci;……也自动可列出,有理序列的计算生成,是如下的:

由Ci-1=miCi+Ci+1有如下舍Ci+1,入Ci+1,两列算:

即每步带着公度字母Ci作返回算的两列计算。而最后比时,Ci都要约掉。如果我们在此次计算的最前面加一句Ci=1赋值句,则以下每步表现为只及mi,mi-1,……,m0的数值计算了。即:

用以代上面之左列计算,诸Ci及E都视为了“机算程序”的“变量”,这为计算机可接受语句!换其中Ci-1=miCi为Ci-1=(mi+1)Ci,则又为上面之右列计算之机算程序。

这节,我们也试图找出(1,K)循环截的逼近的亏、盈有理序列的递推生成规律。我们以每循环节计一次亏、盈序列项。由于每次“中止”发生在C0=KC1+C2,C2=KC3+C4,……,故总是“舍”对应的亏。“入”对应的盈,故我们可一致用符号,下面用数学归纳法。从一个循环节得p1,q1,r1,S1,从两个循环节得p2,q2,r2,S2

比较两边的据算结果,有:

存在

这样的游龙递推关系递推,这是从n=1到n=2

现假设从n=i-1到n=i这种递推关系成立,即有pi=KSi-1

我们下面证明从n=i到n=i+1,也有这种关系。

这里要i+1个循环节才能得pi+1,qi+1,故须以C2(i+1)-1为公度返算,故最前面当置C2i+1=1赋值句,而返回各步计算不受公度纠缠,其值只与是多少个循环节算得的有关。

n=1到n=2递推关系(1)成立,假设由n=i-1到n=i递推关系(1)成立又可证n=i到n=i+1此关系式(1)也成立,故依归纳法,对任n,这种递推关系都成立。总之,第一式约去公度C1

记p1=K,q1=K+1,r1=K+1,S1=K+2,则序列如下

可游龙式递推生成,pi+1=KSi,qi+1=pi+1+ri,ri+1=qi+1,Si+1=ri+1+Si

由递推公式,我们不难导出根式表达。

注意i→∞时,有也有设此极限为X,则对上式两端取极限,可得

即X2+KX-K=0(www.chuimin.cn)

由此得(1,K)循环截所得的根式表达式为

例 K=5的(1,5)循环截。

注意,K=1的等比截,K=1的(1,1)循环截,也有实际上,(m0,m1,m2……)=(1,1,1,1,1……)辗转截式完全一样。有点不同在递推时,K等比截递推,是应公度C0、C1、C2、……都有序列的项。(1,K)循环截的递推,只取了应公度C1,C3,C5,……的序列项。依后者得的是依前者得的子序列。(K,K)等比截,(1,K)循环截,二者合在一起,是对(0,……,……,1)中每一子区间嵌入了一个状态完全明白的无理数。这两类无理数是最基础的。

例1 已知(m0、m1、m2,……)=(1、2、3、3、5、5、5、5……)求

解:由E=C0+C1,C0=2C1+C2,C1=3C2+C3

C2=5C3+C4,C3=5C4+C5……。

显然,C3与C2呈现为K=5的等比截,故

例2 已知(m0,m1,m2,m3,……)=(k,1,k,1,……),可称这为(K,1)循环截。求的表达式

解:由E=KC0+C1,C0=C1+C2,C1=KC2+C3,……可知,从C0=C1+C2起的无穷截为(1,K)循环截,故

这便为(K,1)循环截的的根式表达。读者自然会想到,是否又可从这个公式出发再得(1,K)循环截的公式呢?答案是肯定的,自己做练习。

例3 已知E=9C0+C1,C0=C1+C2,C1=2C2+C3

C2=C3+C4,C3=2C4+C5,试求估计值。

解法一:(§2中法)

解法二:视C0=C1+C2,C1=2C2+C3……为(1,2)循环截(对未给出的后面无穷截作了假设)。

在这里的三个例题中,都直接借用了K等比截或(1,K)循环截的现成公式,注意这样的用公式是对以后的无限步辗转截都假设地用了,不可乱用。

在无限或每步辗转相截中,第一步E=KC0+C1便决定了仅K=1时,才(也一定)大于

(m0,……)决定的m0增大,趋向0+

(1,m1……)决定m1增大,趋向1-

推(1,K)循环截递推公式时,为啥我们只应公度C1,C3,C5,……取子序列,而不应C0,C2,C4,……为公度取子序列。如果应公度C0为序列首项,则首个亏盈都为这样的一个式,不管K如何,这就无什么意义了!