Теорема доказана.
Вместе с тем мы установили, что при соблюдении условия
между рациональными числами и конечными цепными дробями существует взаимнооднозначное соответствие.Замечания:
1. В случае разложения правильной положительной дроби первый элемент
, например, .2. При разложении отрицательной дроби (отрицательный знак дроби всегда относится к числителю) первый элемент будет отрицательным, остальные положительными, так как целая часть отрицательной дроби является целым отрицательным числом, а ее дробная часть, как всегда, положительна.
Пример:
, а так как , то .3. Всякое целое число можно рассматривать как непрерывную дробь, состоящую из одного элемента.
Пример: 5=(5);
.§2. Подходящие дроби. Их свойства.
Задаче разложения обыкновенной дроби в непрерывную дробь противостоит обратная задача – обращения или свертывания цепной дроби
в простую дробь .При этом основную роль играют дроби вида:
или которые называются подходящими дробями данной непрерывной дроби или соответствующего ей числа .Заметим, что
= = . Считается, что подходящая дробь имеет порядок k.Прежде чем приступить к вычислению подходящих дробей заметим, что
переходит в , если в первой заменить выражением .Имеем
, , , …,при этом принимается, что
, , , , , и так далее.Закономерность, которую мы замечаем в построении формулы для
(ее числителя и знаменателя ), сохраняется при переходе к и сохранится также при переходе отk к (k+1).Поэтому, на основании принципа математической индукции, для любого k, где
, имеем (1),причем
(2) (3)Далее, говоря о подходящих дробях
(в свернутом виде), мы будем иметь в виду их форму .Соотношения (1) являются рекуррентными формулами для вычисления подходящих дробей, а также их числителей и знаменателей. Из формул для числителя и знаменателя сразу видно, что при увеличенииk они возрастают. Последовательное вычисление числителей
и знаменателей подходящих дробей по формулам (2) и (3) удобно располагать по схеме:… | … | ||||||||
… | … | ||||||||
… | … |
Пример: Найти подходящие дроби к цепной дроби (2, 2, 1, 3, 1, 1, 4, 3).
2 | 2 | 1 | 3 | 1 | 1 | 4 | 3 | |
2 | 5 | 7 | 26 | 33 | 59 | 269 | 866 | |
1 | 2 | 3 | 11 | 14 | 25 | 114 | 367 |
Подходящие дроби
( )равны соответственно ; ; ; ; ; ; ; .