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辗转相截法:高效开平方

【摘要】:§3、§4相应K的等比截或循环截的的根式表达式及序列递推公式一起,显然可为相应根式的数字计算式。但未盖所有正整数的开平方。的收敛条件都保证,故以换X0,上结论便转为:并注意在递推公式中,对K也无非整不可要求。不可转为步进开平方公式么?看递推式,形式的表达,代入便是在递推中,是否有形式的逼近的子序列呢,答案是肯定的。递推,便得逼近的形如的子序列。容易计算得为适合于手算开平方的三个公式。

§3、§4相应K的等比截或循环截的的根式表达式及序列递推公式一起,显然可为相应根式的数字计算式。但未盖所有正整数的开平方。

我们注意§3附中的直角三角形中的几何辗转截,那里得而C0与E服从K=2X0的等比截。

从几何告诉我们,X0>0无论整与不整,E>C0>C1>C2……的收敛条件都保证,故以换X0,上结论便转为:

并注意在递推公式中,对K也无非整不可要求。(1)不可转为步进开平方公式么?看递推式,

形式的表达,代入(1)便是在递推中,是否有形式的逼近的子序列呢,答案是肯定的。

递推,便得逼近的形如的子序列。于是有

称为传递函数。容易计算得

为适合于手算开平方的三个公式。由推导知i越高,用公式(3)所得结果精度越高。

就X=1时,的数值逼近可图示。依公式,首个盈这恰为导数,而以后皆为亏值,然随之递增得很快地逼近

公式的使用,先定n2<X0<(n+1)2,其中X0为欲求之X0,最好是整数,若遇小数,先化整。

如果X0更近于n2。则是……,这样逐推算,逐算可改为连乘为

如果X0更近于(n+1)2,则公式写成

曲线看,X值越大,曲线越近平,即步进增量甚小,作图看我们都只能在X=1时能直观看。

当X>100,只用便可得足够精度,而对小的X>1,如从等时,及从时,最好用:

居中之X,则酌情用φ3、φ2、φ1。(www.chuimin.cn)

例1:求

方法一:

方法二:172<300<182

都有7位小数精度。

同是求当从必须用φ(3X),而当用=17求我们只用但要连续用300-289=11次。这11个分式容易写出便是连续的一串奇数的一乘一除。

例2:求这为物理中的常用值。

由312<980<322

961 1024 980更近312=961,式中会有980-961个φ1(X)分式

X>100,用φ1(X)连乘的优点,每因子分式上下差2,相邻两分式分子差4,分母差4,从头至尾,如此例,就是从3919~3845一串相连奇数的一乘一除地排。式子不会写错,只算时要每分式、每分式地算。不能分子连乘,分母连乘,要防机器之难容!φ(X),每分式只近似一地大于一。用时,则近似一地小于一。如求

计算机操作,程序框图为:

算法,已机上试过,一般计算机,可容i取到20。