Смекни!
smekni.com

Цепные дроби (стр. 2 из 17)

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
;
;
;
;
;
;
;
.