连分数,历法,关系,读书报告
17页1、为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划连分数,历法,关系,读书报告连分数编辑在数学中,连分数或繁分数即如下表达式:这里的是某个整数而所有其他的数都是正整数。可依样定义出更长的表达式。如果部分分子和部分分母允许假定任意的值,在某些上下文中可以包含函数,则最终的表达式是广义连分数。在需要把上述标准形式与广义连分数相区别的时候,可称它为简单或正规连分数,或称为是规范形式的。目录隐藏1例子2345动机连分数表示的算法连分数的表示法有限连分数6连分数的倒数7无限连分数8一些有用的定理定理1定理2定理3定理4定理59半收敛10最佳有理数逼近11连分数历史12参见13注释14外部链接15参考文献例子编辑连分数常用于无理数的逼近,例如:由此得到的渐近分数、?由此得到黄金分割的渐近分数、?注意将上述系列的分子分母依序排列均可得到斐波那契数列。由此得到圆周率的渐近分数、?数学上可以证明,由连分数得到的渐近分数,在分子或分母小于下一个渐进分数的分数中,其值是最接近精确值的近似值。动机编辑研究连分数的动机源于想要有实数在“数学上纯粹”的
2、表示。多数人熟悉实数的小数表示:这里的a0可以是任意整数,其它ai都是0,1,2,.,9的一个元素。在这种表示中,例如数被表示为整数序列3,1,4,1,5,9,2,.。这种小数表示有些问题。例如,在这种情况下使用常数10是因为我们使用了10进制系统。我们还可以使用8进制或2进制系统。另一个问题是很多有理数在这个系统内缺乏有限表示。例如,数1/3被表示为无限序列0,3,3,3,3,.。连分数表示法是避免了实数表示的这两个问题。让我们考虑如何描述一个数如415/93,约为。近似为4,而实际上比4多一点,约为4+1/2。但是在分母中的2是不准确的;更准确的分母是比2多一点,约为2+1/6,所以415/93近似为4+1/(2+1/6)。但是在分母中的6是不准确的;更准确分母是比6多一点,实际是6+1/7。所以415/93实际上是4+1/(2+1/(6+1/7)。这样才准确。去掉表达式4+1/(2+1/(6+1/7)中的冗余部分可得到简略记号4;2,6,7。实数的连分数表示可以用这种方式定义。它有一些可取的性质:?一个数的连分数表示是有限的,当且仅当这个数是有理数。“简单”有理数的连分数表示是简
3、短的。任何有理数的连分数表示是唯一的,如果它没有尾随的1。无理数的连分数表示是唯一的。连分数的项会循环,当且仅当它是一个二次无理数的连分数数x的截断连分数表示很早产生x的在特定意义上“最佳可能”的有理数逼近。最后一个性质非常重要,且传统的小数点表示就不能如此。数的截断小数表示产生这个数的有理数逼近,但通常不是非常好的逼近。例如,截断1/7=.在各种位置上产生逼近比,如142/1000、14/100和1/10。但是明显的最佳有理数逼近是“1/7”自身。的截断小数表示产生逼近比,如31415/10000和314/100。的连分数表示开始于3;7,15,1,292,.。截断这个表示产生极佳的有理数逼近3、22/7、333/106、355/113、/33102、.。314/100和333/106的分母相当接近,但近似值314/100的误差是远高于333/106的19倍。作为对的逼近,3;7,15,1比精确100倍。连分数表示的算法编辑考虑实数r。设i是r的整数部分,而f是它的小数部分。则r的连分数表示是i;?,这里的“?”是1/f的连分数表示。习惯上用分号取代第一个逗号。要计算实数r的连分数表
4、示,写下r的整数部分。从r减去这个整数部分。如果差为0则停止;否则找到这个差的倒数并重复。这个过程将终止,当且仅当r是有理数。数还可以表示为连分数展开3;4,12,3,1;参见下面的有限连分数。这个算法适合于实数,但如果用浮点数实现的话,可能导致数值灾难。作为替代,任何浮点数是一个精确的有理数,所以欧几里得GCD算法的变体可以用来给出精确的结果。连分数的表示法编辑可以把连分数简写作:或者,用Pringsheim的记法写作:还有一个有关的记法:有时使用尖括号,如:在使用尖括号的时候,分号是可选的。还可以定义无限简单连分数为极限:对于正整数a1,a2,a3.的任意选择,皆存在此一极限。或者可以用高斯的记法有限连分数编辑所有有限连分数都表示一个有理数,而所有有理数都可以按两种不同的方式表示为有限连分数。这两种表示除了最终项之外都是一致的。在较长的连分数表示,其最终项是1;较短的表示去掉了最后的1,而向新的终项加1。在短表示中的最终项因此大于1,如果短表示至少有两项的话。其符号表示:例如:连分数的倒数编辑有理数的连分数表示和它的倒数除了依据这个数小于或大于1而分别左移或右移一位以外是相同的。换
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