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什么是连分数 (基本概念篇)

有的时候我们需求一种简介的表示数的方法,对于普通的有理数来说,普通的分数足够了。但是对于无理数,普通的分数可就无能为力了。我们有没有简介的方法来表示无理数呢?

连分数( continued fractions )就是这样的一种表示数的方法,连分数是形如下图的式子。

cf_01

我们一般将连分数简写成

cf_02

(值得注意的是,连分数同样也分为有限连分数和无限连分数)

通过连分数,我们可以得到许多有趣的事实。

    • 一个无理数的连分数表示是唯一的。
    • 一个数的连分数表示是有限的,当且仅当这个数是有理数。
    • 一般来说,有理数的连分数表示也是唯一的。

看了这么多,我们也动手把一个普通分数转成连分数吧。

cf_03

各位一定看出来了,这不就是不断地把分子分母同时除以分子,好把分子化为 1 嘛。但是这样的计算还是没有一个定型的算法,而事实上,早在公元前三世纪,欧几里德就发现了一个较优算法——辗转相除法。

没错,就是那个求最大公约数的辗转相除法。我们先来回顾一下辗转相除法,这次我们不用短除式,而尝试用等式来描述这个算法。

cf_04

cf_05

既然上边的式子成立,那么下面的式子也会成立。

cf_06

也就是说,

cf_07

好了,我们已经得到了快速化连分数的方法。

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Categories: General Math Tags:
  1. rrison
    February 17th, 2010 at 10:27 | #1

    让我想起了Ramanujan,真不知道他是怎么想出来的

  2. February 24th, 2010 at 04:53 | #2

    这博文不错~留个脚印~下次还会再来~

  3. February 25th, 2010 at 09:04 | #3

    嘿嘿~无意间来你的地盘~不错的博文~期待更精彩的~

  4. March 7th, 2010 at 07:47 | #4

    二手房服务(www.88174.cn)
    给忙碌的心情放个假,让平凡的生活变得快乐。呵呵,顶下。

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