Научная статья на тему 'О наилучших рациональных приближениях к трансцендентным числам \psi(x)\cdot e^X'

О наилучших рациональных приближениях к трансцендентным числам \psi(x)\cdot e^X Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
89
16
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Область наук

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Тасоев Ботаз Георгиевич

Предложен метод, основанный на том, что непрерывные дроби дают наилучшие рациональные приближения к числу, и на возможности контролировать порядок приближения исследуемого числа подходящими дробями как сверху, так и снизу. Важную роль при этом играет регулярность поведения неполных частных. При использовании данного метода отпадает нужда в явном представлении числителей и знаменателей подходящих дробей и, как следствие, расширяется класс чисел, для которых удается получить точные оценки.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «О наилучших рациональных приближениях к трансцендентным числам \psi(x)\cdot e^X»

Владикавказский математический журнал Апрель-Июнь, 2001, Том 3, Выпуск 2

УДК 511.3

О НАИЛУЧШИХ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПРИБЛИЖЕНИЯХ К ТРАНСЦЕНДЕНТНЫМ ЧИСЛАМ ф(х) ■ ех

Б. Г. Тасоев

Автором предложен метод [4], основанный на том, что непрерывные дроби дают наилучшие рациональные приближения к числу, и на возможности контролировать порядок приближения исследуемого числа подходящими дробями как сверху, так и снизу. Важную роль при этом играет регулярность поведения неполных частных. При использовании данного метода отпадает нужда в явных представлениях числителей и знаменателей подходящих дробей и, как следствие, расширяется класс чисел, для которых удается получить точные оценки.

Пусть а — действительное число. В теории чисел и ее приложениях большое значение имеет изучение поведения разности

V

а-------

<1

(1)

где р — целое число, (р е 2), д — натуральное число, (д е КГ). Поскольку множество рациональных чисел всюду плотно во множестве действительных чисел, то при соответствующем выборе чисел р ид эта величина может быть сделана меньше любого наперед заданного числа. Поэтому представляет интерес изучить относительную малость величины (1), т. е. выяснить сколь малой она может быть, если ц не превосходит некоторого натурального числа до? или, иначе, сколь хорошо действительное число а может быть приближено (апрок-симировано) рациональными дробями в зависимости от величины знаменателя Ч-

Поведение величины (1) оценивают следующим образом. Пусть </?(<?) — некоторая положительная функция, убывающая с ростом д. Говорят, что иррациональное число а допускает приближение числами р 6 2, д £ N порядка, </?(<?), если существует постоянная с\ > 0, зависящая от а и функции </?(<?), такая, что неравенство

р

а--------

<1

< С1(р(д)

имеет бесконечное число решений в числах р е 2, д е N.

© 2001Тасоев Б. Г.

Порядок приближения </?(</) называется наилучшим порядком приближения числа а, если существует постоянная С2 > 0, зависящая от о и </?(<?), такая, что при любых р е 2, д 6 N

V

а-------

<1

> с2(р(д)-

В нашем изложении мы будем изучать наилучшие рациональные приближения к трансцендентным функциям числа ф(х)ех. При этом мы будем рассматривать арифметические цепные дроби этих функций. В частности, числа вида,

2

е° + 1

во — 1

а е N

были получены Эйлером [8]; числа е , е<», е* , 21Л: получены Гурвицем [11] наилучшие приближения

> с

1п 1п д д2 1п д ’

установлено Шиокавы [12], а результаты

а д

>

1п 1п д 6д2 1п д’

V

е----

Ч

>

1п 1п д Зд21п д

получены Такеши [13, 14]. Однако, как установлено Девисом [9, 10] 1) для любого е > 0 неравенство

V

е----

Ч

1п 1п д д2 1п д

(2)

имеет бесконечно много решений в целых положительных числах р ид;

для лю

1п 1п д

2) существует число д' = д( ~) такое, что для любого е

V

е----

Ч

д2 1п д

(3)

начиная с некоторого д > д' \

3) для любого £ > 0 неравенство

2 р

е Ь-------

< (с + в)

1п 1п д д2 1п д ’

(4)

Ч

имеет бесконечно много решений в целых положительных р и д. Существует число д' = д( ~) такое, что для любого (г <1}

Є Ь------------

<1

2

р

1п 1п д

(5)

начиная с некоторого д > д . где

с =

Ь"1, 2| Ъ

(4 Ь)"1, 2|Ь.

(6)

Нами установлен [4] подход, основанный на том, что непрерывные дроби дают наилучшие рациональные приближения к числу, а также на возможности контролировать порядок приближения исследуемого числа подходящими дробями как сверху, так и снизу. Важную роль при этом играет регулярность поведения неполных частных. В частности, предложенный метод привел к существенному упрощению доказательства теоремы Дэвиса и подобных результатов. При его использовании отпадает нужда в явных представлениях числителей и знаменателей подходящих дробей и, как следствие, расширяется класс чисел, для которых удается получить точные оценки. Отметим, что нижние оценки с худшими константами для некоторых из рассмотренных чисел были известны и ранее (см. [12, 13, 14]).

Сформулируем теорему доказанную в [4].

Теорема. Пусть п, /?>,-. (г = 1, 2,..., п), натуральные числа;

{а 11, а 12, ..., аітіЬ {а21, а22, •••, ^тг}, •••5 {ап1, ап2 , - -ч®пт„}

конечные последовательности целых неотрицательных чисел;

{Ьц, £>12, ..., Ьі3і}, {£>21, £>22, -"5 "ч {£*п1, £>п2, --ч £>пв„},

<¿12, --ч ¿1гщ}) {<¿21, <¿22, --ч <¿2т2}, -ч {^п1 , <¿«.2, • • ч 4го„ }

конечные последовательности целых положительных чисел, 0,0 Є її;

а ^[ао; Ьц,..., £>ів1, ац + Лгіц,..., аі

ГЛі “Ь ^<¿11711 , ••••>

(7)

£>п1, "ч &пят , ®п1 “Ь ^<¿«.1, ®вт„ “Ь ^$’Птп ] А=1 ’

а = [а0; гг2. гг:!..... •••]; О = ті + т2 + ... + гап;

Тогда для любого £ > 0 неравенство

1п 1п д

(10)

имеет бесчисленное множество решений в числах р е 2, д е N. Существует число ц' = (]{ ~) такое, что

(п)

ДЛЯ всех целых р, (] где (] > (¡'.

Далее, пользуясь методом Гурвица [11] можно доказать, что если

разложение а в регулярную (арифметическую) непрерывную дробь, то число вида,

где ч<1 — Ь<: = ц > 0 разлагается в регулярную непрерывную дробь.

Однако, отметим, что получение непрерывной дроби по методу Гурвица быстро растет с ростом п и практически трудно решать задачи такого типа. Ниже мы предлагаем другой подход к решению задач подобного типа. В работе нами установлено наилучшее рациональное приближение к числам в цепных дробях.

а — [ао; </1 • </ •_> • "з • •••]

Ж • (х є К)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Теорема 1.1. Имеет место разложение

х ■

жСІ, х > 0.

(1.1)

< Рассмотрим дифференциальное уравнение

2 ху" + у' = 2 у.

(1.2)

решением которого является уравнение

у = е2%/* + е 2%/*.

С другой стороны, из (1.2) следует, что

2 ху"' + з у" = 2 у', 2 ху"" + Ъу"' = 2 у",

2 ху{п+2) + (2 п + 1 )у(п+1) = 2у(-п\

Решим уравнение для Ц,. Действительно,

у(п) 1 2 ' —( 11 \ = 2 п. + 1 + 2х • —т—^

у(п+1) у(п + 1)

у(п + 2)

и, следовательно,

у 1 х 1 х

7 = 2 + ^1=2 + 3

т. е.

у е

5+*+...

2

Заменив у/х на получим из последнего равенства (1.1). > Теорема 1.2. Имеют место разложения

3 а —

е° ” 1 6а +

х

2

!2 в'А + 1 1

_з_ =2+-----------=------, оеМ; (1.5)

а е^1 За+-------1

10+ 1

7 а Н- ...

1а е^> + 1 „ а

2Н--------------------й----------, а, & е М; (1.6)

ю+ а

146 + ...

е\/а _)_ ]_ а

/а- т= - = 2Н д , а е КГ; (1-7)

- 1 6 + —

ю+ а

14 + ...

^ , -I 9

т ' -5—Ц- = 2 +-------------—2-----------, ^6(3; (1.8)

6 е*-1 66* +---------------------“ Ь

10 +

а2

1462 + ...

1

1 е Уб + 1 1

-¡=- ^ =2+------------=--------, ЬеМ. (1.9)

уЬ е^-1 ________*________

1

е ^ - 1 66 + 1

10 +

146 + ...

< Положим в равенстве (1.1) х = - и разделим обе его части на -. Придем к равенству (1.3).

Аналогично устанавливаются равенства (1.4)-(1.8). >

Теорема 1.3. Пусть / е К+. Тогда

ет = [1; * - 1,1,1, Ш - 1,1,1, 5£ - 1,1,1,...] (1.10)

< Из разложения (1.1) находим, что

ех + 1 2 1

- +

ех — 1 X 6 1

ж То-

х

I , 2

е* — 1 = -------------- +

2£ — 1 ... 1 6/ +

1

Пусть 7о

271

(*-1)

+

71 + 1

271

1 +

71-1

71+1

+

7і-1

. >

Примечание. Вместо записи

2то

(2і - 1)7і + 1

і — 1 +

1 +

1 +

коротко пишем таким образом, что указывали выше. Находим, что

1 6^72 + 1

7і = Ы Н------= -----------.

72 72

71-1

Поэтому

2

272

7і-1 (6£ - 1)72 + 1

(Зі - 1)

+

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

72 + 1 272

1

+

72 1

72 + 1

+

72 - 1

Предположим, что для 7П^1 выполняются условия. Тогда для

1 (4п -|- 2)^7п+1 + 1

7п — (4гг + 2)£ +

7п+1

7п+1

получаем

-7/<.+1

7п — 1 ((4 п + 2)£ — 1)7п_|_і + 1

(2п + 1)£ — 1

+

7п+і + 1 -1И+1

1

+

7п+і ~ 1 7п+і + 1

+

2

7п+і - 1'

и, следовательно, утверждение верно для любого п.

В частности, при і = о 6 М, а > 1

= [1;а, — 1,1,1, За. — 1,1,1,5а. — 1,1,1,...] (Гурвиц, [11]); (1.11)

пр и а = |, а Є N

при і = “,т,аеМ

1 3 5

1-----111--------111--------111

X, X, X, X, X, X, X, X, X, X, . . .

а а а

_ га ... Зт _ _ _ 5т _ _ _

1------1 1 1-----111--------111

X, X, X, X, X, X, X, X, X, X, . . .

а а а

(1.12)

(1.13)

2

2

1

1

1

1

2

2

1

2

1

а

Є

Ниже, с помощью нашего метода, мы покажем, что

е = [2; 1, 2,1,1,4,1,1, 6,1,1,...] (Эйлер, [8]), (1-14)

е2 = [7; 3га + 2,1,1, 3га + 3,12га + 18]~=0 (Гурвиц, [11]), (1.15)

2

еа

а—1 5а — 1 поо

1; —т— Н- Зла, ось Н- 12Аа, ——— Н- ЗЛа, 1

(Гурвиц, [11]). (1.16)

А—0

Других разложений, в смысле арифметических цепных дробей, числа е ^ до сих пор неняйдено. В связи с этим С. Ленг пишет, что «Общей проблемой является исследование в интересующем пас аспекте значений должным образом нормированных классических функций, функция е1 является, конечно, наиболее простой. Первой возникающей проблемой, и, возможно, самой простой, является определение непрерывной дроби для е°, где а — рациональное число (или даже произвольное целое). Хотелось бы знать, как особые аналитические свойства одной из классических функций отражаются на арифметических свойствах ее значений». ([3], стр. 97).

Покажем теперь, что имеет место разложение (1.14). В самом деле, в силу (1.12), при а = 1 находим, что

е = [1; 0,1,1, 2,1,1,4,1,1,6,1,1,...].

Положим

70 = [1; 0,1,1.71] = “^Чгг; 71 = [2; 1,1,72] =

71 + 1 272 + 1

Следовательно,

371 + 2 1972 + И „ , ,

7о —----—г — -=------—г~ — 2; 1, 2,1,1,72 .

71 + 1 772 + 4

Предположим, ЧТО утверждение верно ДЛЯ 7П_ 1. Тогда утверждение верно и для 7„ = [2га; 1,1,7п+1]. Следовательно, утверждение (1.14) верно.

В силу (1.3) положим а = 1

е2 + 1 1+ 1

е2 - 1 1

3 +

откуда находим, что

е2

5+ ...

2

5 Н-------

Положим

271

5 + 1_ 571 + 1

71

0:2. 1.1.

71-1

^ , 1 772 + 1

; 71 = 7 Н------= ----------------:

72 72

7і-1 672 + І г , 1 973 + І

= [3; 272]; 72 = 9 Н--- '

272

272

7з 7з

І873 + 2

18і?і

Предположим теперь, ЧТО 73п+2 выполняется. Тогда

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1 (6уї + И)73п+4 + 1

7зп+з — 6п + 11 +

73п+4

Откуда находим

73п+3 _ (6п + 11)7зп+4 + 1

2 27з„.+.|

Аналогично получаем

73п+4

3 п + 5; 1,1,

73п+4 — 1 2

1 (6 п + 13)7зп+5 + 1

73п+4 = 6п + 13 +

73п+5 73п+5

и, следовательно,

73П+4 - 1 (6и+ 12)7зп+5 + 1

2

3 п + 6:

73п+5

2

Таким образом,

7зп+5 = 6п + 15 +

27зп+5

1 (6 п + 15)7зп+6 + 1

7зп+б

7зп+5 (12п + 30)7зп+6 + 2

7зп+б

12п + 30;

7зп+б

2

2 7зп+б

Рассуждая дальше по п находим, что верно (1.15).

Наконец, докажем (1.16). В самом деле, из разложения (1.1), положив х = 21 а, получим, что

2_

е° + 1 ““I 7

во — 1

а +

1

За +

1

2

откуда, в свою очередь, следует, что

2_

6° — 1

а — 1

За —

1

Положим

2

271

__ 1 _|_--------------

71

(а - 1)71 + 1

а — 1

+

271

1 Зал-,. + 1

7і = За Н--------------=--------------------,

72 72

Следовательно,

271

6а72 + 2 72

2

к 1 5а7з + 1

6а Н--------; 72 = 5а Н-----= ■

72 7з

72 _ (5а - 1)73 + (7з + 1) 2 “ 27з

5а — 1 2

+

7з + 1 27з

+

7з-1 _ 7з + 1

+

2

1 7а74 + 1 7з — 1 (7а — 1)74 + 1

7з = 7аН = ; - = -

74 74 2 274

7а — 1 2

+

7з-1'

1

274

и вернулись к 71. Предположим, что утверждение верно для 7з„.. Тогда

1 (3 + 6п)а73п+2 + 1

7зп+і = (3 + 6п)а +

откуда

27зп+2

73п+2

(6 + 12п)а7зп^2 + 2

73п+2

73п+2

(а + 12ап)

+

2

7зп+2 = (5 + 6 п)а + отсюда следует, что

73П+2 _ (5а + 6ап)7зп+з 2 27зп+з

Наконец, находим

7зп+з = 7а + бап +

73п+2

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1 (5а + 6ап)7зп+з + 1

7зп+з

7зп+з

5а - 1 7зп+з - 1

—--------Ь Зап; 1,1,------------

1 (7а + 6ап)7зп+4 + 1

73п+4

7зп+з — 1 _ (7а — 1 + 6ап)7зп+4 + 1

2 273п+4

и, следовательно, утверждение (1.16) верно.

73п+4

7а — 1

+ 3ап, 27зп+4

2

1

1

2

1

1

Теорема 1.4. Пусть а — цепная дробь из равенств (1.3)-(1.5), (1-11), (1.14)-(1.16). Тогда для любого є > 0 неравенство

V

а-------

<1

< (с + є)

1п 1п д д2 1п д ’

имеет бесконечно много решений в числах р 6 М, д 6 N. Существует число д' = д( ~) такое, что

Р

а---

. . 1п 1п д

> (с- є)-¿-г------------,

д* 1п д

2

Є о +1 2_

Є а — 1

для всех целых р. д. д > д'{є). При этом

1) при а =

/~2~ +1 3) при а = л/ - •

У еУ«-1

5) при а = е

2

7) при а = е», 2|(/

С 2а’

С — 4а'

2) пр и а

4) при а = еЛ 6) при а = е2

х

Є а +1 1_

Є а — 1

С — 2?

с= 1

4 5

2. О разложении чисел вида ае, а хе, ^е, ’6 “I” §'

Числа вида ае, ' (а Є X) разлагаются в цепную дробь. Для примера докажем следующую теорему

Теорема 2.1. Имеют место разложения

]0О

1п=О’

2е = [5; 2, 3, 2п + 2, 3,1, 2п + 2,1]

Зе = [8; 6, 2, 5, 2п + 2, 5,1, 2п + 2, 5,1, 2п + 2,1]~=0, 4е = [10; 1, 6,1,7,2,7,га+2,7,1,га+1,1]~0,

- = [1; 2, 2п + 1, 3,1, 2п + 1,1, 3]

ОО

п=0’

= [0; 1, 9,1,1, 2п + 1, 5,1, 2п + 1,1,1, 26 + 18га]£°=0,

О

^ = [0; 1, 2, 8, 3,1,1,1, п + 1, 7,1, п + 1, 2_

ОО

п=0’

(2.1)

(2.2)

(2.3)

(2.4)

(2.5)

(2.6)

ч

2

2

< Для примера приведем доказательство равенства (2.2). В силу (1.14), имеем

Зе

откуда находим

1

6;-.71

971 + 18 71 + 3

18:

71 + 3 71-6

71

Следовательно,

7і + 3 _ 6З72 + 12 _ 7і — 6 972 + 3

З72 + 1 _ 157з + 18 _ З72 - 2 57з + 9

7з 3974 + 7

6; • 3.72

З72 + 1 З72 - 1

4572 + 9 672 + 1 '

72

9 І874 + 7

З74 - 2 _ ІЗ75 + 21 3 675 + 9

75-6 1776 + 3

2; 5,1,

2; 5,1,

2-5 —

2’5’ 9І

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

З71 - 2

3

75-6

4 1

3,3,3,72

1

18, з, 3,74

2- Г8 1 1

, 74 = [з;3. 3,75]

75

30; -, 3,76

9

676 + 1

[2; 1,5,76], 76

77

42; з, 3,78

77 — 6 7578 + 13

9 1878 + 3

3 679 + 9

4; 5,1,

378 — 2

78 — 2 2979 + 45

+

3

679 + 9 679 + 9

= 1:3. ^,77 = 4; 5

26178 + 45

673 + 1 ,

5 78 = го і і 1 ] ,3, -,79

_ З73 + 5 З73 + 3 ’

11774 + 21

674 + 1 ’

_ 1775 + 27

675 + 9 ’ 18976 + 33

676 + 1 ’

77 - 6'

9 -

ІІ79 + 17 279 + 3 ’

+

79

579 + 1

+ —■ 79

Предположим, что утверждение верно для 7бп+2 • Тогда для 7бп+з находим

7бп+з

7бп+4

18 + Збп; —, 3,7бп+4

Ап + 2; 5,1,

8 + 12п 1

у ! 3, —. 7бп-ь5

(117 + 216)7бп+4 + (21 + 36и)

б7бп+4 + 1

37бп+4 2

3

(17 + 24п)7бП+5 + (27 + 36п) б7бп+5 + 9

4

1

5

откуда следует, что

37бп+4 — 2 (13 + 24и)76п+5 + (21 + 36 га)

3

Аналогично, имеем

б7б/,.+г, + 9

2 + 4га; 5,1,

7бп+5 ~ 6 9

7бп+5

30 + 36га, -, 3,7бп+6

(189 + 216п)7бп+б + (33 + 36га)

7бп+5 - 6 (153 + 216п)7бп+б + (27 + 36га)

9 5476п+6 + 9

Г 1

7бп+б = 4 + 4га; 3, -, 7бп+7

г, 1

7бп+7 — 42 + 36га, —, 3,7бп+8

4 + 4п; 5,1,

б7бп+б + 1 [2 + 4га, 1, 5,76п+6], 7бп+7 — 6~

9 -

(261 + 216п)76п+8 + (45 + 31га)

7бп+7 — 6 (225 + 216п)7бП+8 + (39 + 36га)

9 5476п+8 + 9

г 16 + 12га 1 7бп+8 — ------д----5 3, - ,7бп+9

б7бп+8 + 1 4 +4га; 5,1,

7бп+8 ~ 2 3

(11 + 8га)7бп+э (17 + 12га)

откуда, наконец, находим

37бп+8 - 2 _ (25 + 24га)76п+9 + (45 + 36га)

3 б7бп+э + 9

Таким образом, получим разложение

27б„.+9 + 3

4 +4га, 1,5,

7бп+9

9

Зе = [8; 6, 2, 5,4га + 2, 5,1,4га + 2, 5,1, 4га + 2,1, 5, 4га + 4, 5,1, 4га + 4, 5,1,4га+ 4,1,5]^ = [8; 6, 2, 5, 2га + 2, 5,1, 2га + 2, 5,1, 2га + 2,1]~=0.

Аналогичным образом доказываются равенства (2.1), (2.3)-(2.5). >

Теорема 2.2. Имеет место разложение

зе

— =[4; 12,1,10,1,11, 2,1,2, 2,1,2, 2,1,1,1,1,1,2, 2, 2, И, 1,1,1,

11, 2га + 3,11,1,2га+ 2,1,1, 2, 2, 2га+ 3,2, 2,1,1, 2га+ 3, 1,1,2,2,2га + 4,11,1,2га+3,1]~0.

(2-7)

< В силу (2.2), применим сюда разложения

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Зе

У

1 5 5 5 1 1

4; 12,1,10,1,10, -, 4, -, 2,1, 2, -, 8, -, 2, 2,10, -, 8, -, 10, 3,10,

15 55 11 15

-,12,-,2,3,2,-, 16, -,2,4,10, -, !6, -, 10, 5,10, .,.20.^2. 5,

5 5 11

2,-,24,-,2,6,10,-,24,-,...

Рассмотрим теперь разложения

70 = [Ю; 1,71],

71

1 5

10:2'4'2'72

72 = [2; 1,2,73]

73

74 = [2; 7б],

75

1 1 Ю> 2’ 8’ 2’76

36472 + 136 ' 3272 + 12

52474 + 220 2ОО74 + 84 “

14076 + 232

127б + 20 7е + 1 = [10; 3,77] + 1 = [11; 3,77],

[И; 2,1,2,72],

[2; 1,1,1,1,1,2,2,74],

[И; 1,1,1,76+1],

(2.8)

но

77

79

1 5

10;2’12’2’78 5 5

2;10’2’2’710

7ю = [4; 711], 711

1 1 10; 2’16’ 2’712

84478 + 328 7278 + 28 “ 10047ю + 420 3927ю + 164

2З6712 + 421

2О712 + 36 712 + 1 = [Ю; 5,713] + 1 = [11; 5,1,713].

[11; 1,2,1,1,2,78],

= [2; 1,1,3,1,1,2,2,7ю],

= [11; 1,3,1,712+1],

Следовательно,

713

1 5

Ю; 2’20, -,714

714 —[2; 5,2,715],

715

Г 5 5

2:. 24, -, 2,716

1324714 + 520 ” 112714 + 44

1484716 + 620 584716 + 244 '

[И; 1,4,1,1, 2,714],

Аналогичные рассуждения дают, что

т,5 = ;2: 1.1. 5. 1.1. 2. 2. т,6].

Tie = [6; 717],

717

1

10;-,24,2,718

3327x8 + 616

[11; 1,5,1,718 + 1],

28718 + 52

712 + 1 = [И; 5, И, 1, 4,1,1, 2, 2, 5, 2, 2,1,1, 5,1,1, 2, 2, 6, И, 1, 5,1, 718 + 1]. (2.9)

Применив теперь к общему разложению Щ, разложение аналогичное (2.8) и (2.9), придем к цепным дробям (2.7).

Замечание. Аналогичные доказательства проходят для чисел вида §, а, Ь е М.

Теорема 2.3. Имеет место разложение 39е + 10

15е + 4

де

2; 1,1,2,2,у

[2; 1,1,2,2,4,12,1,10,1,11,2,1,2,2,

1,2, 2,1,1,1,1,1,2, 2, 2,11,1,1,1,11, 2га+3,11,1,2га+ 2,1,1, 2,

2, 2п + 3, 2, 2,1,1, 2п + 3,1,1, 2, 2, 2п + 4,11,1, 2п + 3,1]~=0

Аналогичное разложение имеют и числа вида .

< Рассмотрим разложение

(2.10)

39е + 10

15с — 1

2 +

1

1 +

1 +

2+ 3-

откуда следует требуемое разложение (на основе (2.7)). \>

Ниже мы покажем, что имеют место разложения е+ т, а е Е, 5 е N.

Теорема 2.4. Имеет место разложение

3

е+- =[3; 2,7, 2,1,1,1,1,1,1,1,2,1,2,1,1,1,1,31,3,1,1, 2, 5,1,1,4,3,

1.1, 2,3, 7,1, 2,3,1,1,2,2,2,1,1, 3,2,3,1,1,2,2,31, Л + 1,1, 3,1,1, (2.Ц)

2.1,А+ 1,4,1,1,3, А + 1,1,3,1,1,2,1, А+1,2,7,1,1, А + 1,1,3,

1. 1.2.1. А- 1. 1.2. 1. 1.3. 1.А— 1. 1.3. 1. 1.2. 1.А— 1.1]^=(1.

1

1

< Как известно,

е+- = 2+

4

1 +

2 +

3 1 3 157о + 11 З70 - 1

+ 7 = 2+ Г+7 = ~Г^ Г" = 3+7^ 14 ^ +-_ 4 470 +-4 470 +-4

1 +

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1 +

1

Определим 70 = [2; 1,1,71] = 271+1 " подставим его значение в выражение

о 571 + 3 _

Л З70 - 1 271 + 1 137, + 8 _ 271

= ----—г = —гг—го-------- = гг----“ггг = ^ +

47о + 4 ^671 + 3 2871 + 16

271 + 1

1З71 + 8

Определим в общем виде 7п = 2га + 2 +

1 +

{Ап + 5)7п+1 + (2 п + 3)

27»+1 + 1

1 +

7п+1

(2.12)

Получим, что

А,

271

.) 972+5

' 272 + 1

1872 + 10

1371 + 8 13 • + 8 1ЗЗ72 + 23

+

772 + 3 1872 + 10

+

472 + 4 772 + 3

+

З72 - 1 472 + 4 ’

1

1

1

1

1

1

1

2

1

Ап

3-2 - 1 377з + 20

472 + 4

6О73 + 32

973 + 4

1

+

+

147з + 8

327з+ 12 _ 377з + 20 “ 573 + 4 973 + 4

+

+

147з + 8 237з + 12 47з 573 + 4 ’

+

Ач

47з

573 + 4

6874 + 36 9З74 + 49

774 + 3

1

+

+

1874 + ю

2574 + 13 _ 6874 + 36 474 + 4 774 + 3

2

+

+

1

1874 + 10 2574 + 13 З74 - 1 474 + 4'

+

1

1

2

З74 - 1 61 + 75 + 32

474 + 4 75

9275 + 48 2576 + 13

ЗІ75 + 16

ЗО75 + 16 78276 + 406

31

617s + 32

776 + 3

ЗО75 + 16

2576 + 13

3

ЗІ75 + 16 476 + 4

75

776 + 3

ЗО75 + 16 ' 376 -1

476 + 4 '

Af

З76 — 1 8677 + 44

476 + 4 12477 + 64

477

+

5

+

777 + 4

3977 + 20 85j7 + 44 3j7 + 4

+

777 + 4

3977 + 20

+

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

477

f

1

1

1

1

1

2

1

Ai

З7- + 4 10778 + 55

477

1327s + 68 47s + 4 77s + З

+

З

+

2578 + 13 1077s + 55 378 - 1

47s + 4 ’

+

778 + З 2578 + 13

+

Ля

З78 — 1 _ 10979 + 56 47s + 4 15679 + 80

+

4779 -Ь 24 10979 + 56

1579 + 8

4779 -Ь 24

279

1579 + 8'

А

279

1579 + 8

82710 + 42 _ 6ЗІ710 323

77ю + З

0+

2

+

257іо + 13

З

577ю + 29 _ 827ю + 42 47ю + 4 77ю + З

+

+

+

257іо + 13 577ю + 29 3710 - 1 47ю + 4 ’

А

ю

З710 — 1 ІЗЗ711 + 68

47ю + 4 І88711 + 96

1

+

557ц + 28 ІЗЗ711 + 68

+

2

+

97п _|_ 4

2З711 + 12

2

+

57ц + 4

97п _|_ 4

1

+

47п

2З711 + 12 557ц + 28

7и + 4

57ц + 4

1

+

47п

А

її

7и + 4 _ 57712 + 29 47ц 196712 + 100

З

+

257і2 + 13 577і2 + 29

+

7712 + З 257і2 + 13

З

+

4712 + 4 7712 + З

1

+

З712 - 1 4712 + 4 ’

А

12

З712 - 1 157713 + 80

І712 + 4 22О713 + 112

7із

+

6З713 + 32 157713 + 80

+

ЗІ7із + 16 6З713 + 32

2

+

ЗІ7із + 16"

1

4

1

f

f

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1

2

З

1

1

2

2

1

2

Определим теперь выражения вида /113+,н/• • • • • /Ьо+.ч/ = 0,1,2,...). С

этой целью определим сначала, в силу (2.12),

713+84

715+84

717+84

719+84

(57 + 32£)714+8£ + (29 + 16*) 2714+84 + 1

(65 + 32£)716_|_84 ~Ь (33 + 16*) 2716+84 + 1

(73 + 32£)718+84 ~Ь (37 + 16*) 2718+84 + 1

(81 + 32^)720+84 (41 + 16*)

2720+84 + 1 Теперь находим

714+84

716+84

718+84

720+84

(61 + 32£)715+8г + (31 + 16*) 2715+84 + 1

(69 + 32^)717+84 + (35 + 16*) 2717+84 + 1 (77 + 32£)719+8г + (39 + 16*) 2719+84 + 1 (85 + 32^)721+84 + (43 + 16*) 2721+84 + 1

А

13+84

713+84

(57 + 32^)714+84 + (29 + 16*)

31713+84 -Ь 1 (1799 + 992^)714+84 + (915 + 496*)

31

+

328714+8* + 16

(57 + 32£)714+8г + (29 + 16*)

(* + 1)

+

+

7714+84 + 3 257м+8/ + 13

3

+

4714+84 + 4 7714+84 + 3

+

25714+8^ + 13 32714+84 + 16 3714+84 — 1 4714+84 + 4 ’

А

14+84

З714+84 — 1 (181 + 96^)715+84 + (92 + 48*)

4714+8^ + 4 (252 + 128^)715+84 -Ь (128 + 64*)

1

+

+

+

(71 + 32£)715+84 + (36 + 16*) (181 + 96^)715+84 + (92 + 48*) 327 + 16 (39 + 32*) + (20 + 16*)

3715+84 + 4 4715+84

2

+

(* + 1)

+

(39 + 32*)7 + (20 + 16*) (71 + 32*)7 + (36 + 16*) 77 + 4 327 + 16

4

+

47

77 + 4

А

15+84

З715+84 + 4 _ (203 + 96*)71б+8£ + (ЮЗ + 48*) 4713+84 (260 + 128*)71б+84 + (132 + 64*)

+

(57 + 32*)7 + (29 + 16*) (203 + 96*)7 + (103 + 48*)

3

+

327 + 16

(57 + 32*)7 + (29 + 16*)

(* + 1)

+

257 + 13 327 + 16

+

77 + 3 257 + 13

3

+

47 + 4 77 + 3

+

3716+84 — 1 4716+84 + 4’

1

1

1

1

1

1

1

А

16+8 4

37іб+84 — 1 _ (205 + 96*)7і7+84 + (104 + 48*) 4716+84 + 4 “ (284 + 128*)7і7+8£ + (144 + 64*)

+

+

(74 + 32*)7 + (40 + 16*) (205 + 96*)7 + (104 + 48*) 327 +16 _

(47 + 32*)7 + (24 + 16*) =

+

(47 + 32*)7 + (24 + 16*) (79 + 32*)7 + (40 + 16*)

(* + 1)

+

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

157 + 8 327 + 16

+

2717+84 15717+84 + 8!

А

17+84

2717+84

(146 + 64*)7і8+84 (74 + 32*)

15717+84 -Ь 8 (1111 + 480*)7і8+84 -Ь (563 + 240*)

+

+

+

(89 + 32*)7 + (45 + 16*) (146 + 64*)7 + (74 + 32*) 327 + 16 _

(57+32*)7+ (29+ 16*) =

47 + 4 77 + 3

1

+

+

(57+32*)7+ (29+ 16*) (89 + 32*)7 + (45 + 16*)

(* + 1)

+

257 + 13 327 + 16

+

77 + 3 257 + 13

3718+84 — 1 4718+84 + 4 '

А

18+84

З718+84 — 1 _ (229 + 96*)7і9+84 + (116 + 48*) 4718+84 + 4 (316 + 128*)7і9+8£ + (160 + 64*)

+

+

+

(87 + 32*)7 + (44 + 16*) (229 + 96*)7+ (116 + 48*) 327 +16 _

(55 + 32*)7 + (28 + 16*) =

57 + 4 97 + 4

+

+

4719+84 5719+84 + 4 '

(55 + 32*)7 + (28 + 16*) (87 + 32*)7 + (44 + 16*)

(* + 1)

+

237 + 12 327 + 16

+

97 + 4 237 + 12

А

19+84

А

20+84

4719+84 (324 + 128*)720+84 + (164 + 64*)

5719+84 + 4 (413 + 160*)720+84 + (209 + 80*)

4720+84 + 4"

0; 1,3,1,*+1,1,3,1,

3720+84 — 1

3720+84 — 1 -(253 + 96*)72і+8і + (128 + 48*)

4720+84 + 4 (348 + 128*)721+84 + (176 + 64*)

ЗІ721+84 + 16-

0; 1,2,1,*+1,1,

721+84

Отсюда, по индукции, следует утверждение теоремы (2.4). >

Примечание. Очевидно, что числа вила |е + а,с є 1, Ь,сІ є X, можно представить в виде непрерывной арифметической дроби.

1

2

1

2

1

1

1

3

1

2

1

1

2

1

Теорема 2.5. Пусть а — цепная дробь из равенств (2.1)-(2.7) (2.10), (2.11). Тогда для любого є > 0 неравенство

V

а-------

<1

< (с + є)

1п 1п д д2 1п д ’

имеет бесконечно много решений в числах р е Ъ, д е М. Существует число д' = д( ~) такое, что р £ Ъ, д е N

р

а-------

<1

> (с — є)

1п 1п д д2 1п д

для всех целых р и д верно д > д (е). При этом

1) при а = 2е с = 1, 2) при а = Зе

4) при а = |4 с = 1, 5) при а = |

с = і

3) при а = 4е с

6) при а

с = 2,

7) при а = с = 3, 8) при а = 15ееу4 с = 3, 9) при а = е+ | с = 8.

3. О разложении чисел вида ае2, а-1е2, аЬ~1е2, (ае2 + Ь)(се2 + гі)"1, е2 + |

ъ

Имеют место разложения ае2, аГ1е2, а,Ь^1е2, а, & Є N. Как и в параграфе 2

1Р2 2 зе ’ з

О 1 О О О

приведем доказательство для случая 2е , чс . ~е .

Теорема 3.1. Имеют место разложения 2е2 = [14; 1, 3,1,1 + 3га, 36 + 48п, 2 + Зп, 1, 3, 3 + Зп, 60 + 48п, 4 + Зп]~=0 (3.1)

1 9 . ________________________________________________________

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

-е =[2; 2, 6, 3,1, 5+8га, 2,1,1 + 2га, 5,1,1 + 2га, 2,1, 9 + 8га,

3 (3.2)

2,1,2га+ 2, 5,1,2 +2га, 2,1]^

2 9 . _______________________________________________________________

-е2 =[4; 1,12,1,1, И, 1, 3,1, 2, 3, 2, 38, 2, И, 2, 2, 27 + 16га, 1,2,1 + га,

1,1, 2, 2,1 + га, 1, 2, 35 + 16га, 1, 2, 2 + га, И, 1,1 + га, 1, 2]~=0

< Из разложения (1.15) находим, что

1

1

1

1

2е = [14; 1, 2, —, 6, 9,10, . 2.3. 60, 1. 2. 18, 21, 22, . 2.6.108, 7,...].

2

2

2'

2

74 75 72 + 5 74+5 75+5

71 +5 73+5

Определим

75п+1,75п+2,75п+3,75п+4,75п+5, (п — О, 1, 2, . . .).

4

3:1 +

Г 1

75п+1 — 2; - , 75П+2 —

75п+2 = [6 + 12га, 9 + 18га, 75п+з]

75п+2 — 2 -(55 + 180га + 144га2)75П+з + (6 + 12га)

(9 + 18га)75п+3 + 1

7бп+2 — 2 (37 + 256га + 144га2)75П+з + (4 + 12га)

4

(36 + 48га)75п+3 + 4

Зга + 1; 36 + 48га,

7бп+3' 4 .

7бп+3

10 + 12га; - ,75п+4

75п+з (12 + 12га)75П+4 + (20 + 24га)

(12 + 12га)7бп+4 + (20 + 24га)

75п+4 + 2

[Зга + 2; 1,75П+4 + 1],

4 475п+4 + 8

75п+4 = [2;3 + Зга,75п+5], 75п+4 + 1 = [3; 3 + Зга, 75п+5],

75п+5 = [60 + 48га; 4 + Зга, 75п+б]-

Отсюда, по индукции, следует требуемое разложение (3.1).

Докажем теперь (3.2). На основе разложения (1.15) напишем, что

1 2 зе

7 1 5 + 6га 1

-; 6, -, 3,1, 54 + 72га, . 3, 18 + 18га, 10 + 8га,

о о ¿¿о

1 1 оо

24 + 18га, -, 3, 3 + 2га 3

п=0

Положим

7 1 771 + 3 71 + 3

7о = г + “ = ------= 2 Н --------------, 71

3 71 371 З71

6; -, 3,1,72

5472 + 4 772 + 6 ’

71 + 3

З71

( 7572

+ 63

72

5

54; - ,7з

\ 16272 + 135 2737з + 162 72 — 6

2; 6,3,1,

72 - 6] 9

3; -, 18,10,74

57з + 3 ’ 9

117674 + 117

2И74 + 21

[5; 2,1,1,73],

72-6

5; 1,1,2,1,9,2,1,

9

1

1

Применим метод индукции. Положим, что

73п+2

„п 5 + 6п 54 + 72//: —-—, 7зп+з

7зп+з

3; -, 18 + 18га, 10 + 8га, 7зп+4

73п+4 — Далее, находим

24 + 18//: -, 3, 3 + 2га, 73п+5

, га = 0,1,2,...

о , 7і + 3 7572 + 63

7о = 2 Н-------------- = 2 +

З71

16272 + 135

2; 2, 6, 3,1 +

9

72-6

[5; 2,1,1,7з], 7з

5; 1,1,2,9,2,1,

72 6 і

74-6

9

Вычислим 7з”+2—С этой целью на,йдем

73п+2

(273 + 684га + 432га2)7зп+з + (162 + 216га) (5 + 6га)73п+3 + 3 '

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

7зп+2 — 6 (243 + 648га + 432га2)7зп+з + (144 + 216га)

9 = (15 - 51//)7з„+з - 27

= [8га+ 5; 2,1,1 + 2га, 7з»+з],

7зп+з

(1176 + 2016 + 864га2)73п+4 + (117 + 108га) (211 + 348га + 144га2)7зп+4 + (21 + 18га)

5; 1, 2 + 2га, 2,1, 9 + 8га, 2,1, 73п+4 ” 6

9

73п+4

(486 + 648га + 216га2)73п+5 + (153 + 108га) (19 + 12га)7зп+5 + 6

7зп+4 — 6 (372 + 576га + 216га2)7зп+5 + (117 + 108га)

9

(171 + 108га)7зп+5 + 54 73п+5 — 6

2 +2га; 5,1,2 +2га, 2,1,

9

Отсюда следует равенство (3.2).

9

Наконец, докажем равенство (3.3). С этой целью к разложению (3.2) применим разложение

2 2

зе

3 5 15 11 1

4; 1,12,-, 2,-, 4,-, 2,-, 2,-, 4,-,18,1,2,1,10,-,4,1, 2,

!3 + 8п,4,15 е + 4П? ^. 2. 3^2П, 4, 34 + 16га, 1, 2, 2 + гг, 10, 8 + 4гг, 1, 2

п=0

Положим

7о :

|2.71

871 + 3

471 + 1

471 + 2 ІІ872 + 35

Ю72 + 3 272 — 1 973 + 10

[1; 1,47і + 1], 7і

272-1-

2

473 + 4

2; 3,

И; 1,3,1, 7з + 2

7з - 2І

2

72

1

5 , 1 о

2’ 2’ ,72

5„ 1 ’

2’ 2’73

4;-,18,1,2,1,74

_ 2772 + 8 “ Ю72 + З’

_ П73 + 12 473 + 4 ’ 46674 + 230 7874 + 39 ’

7з + 2 62474 + 308

73-2 “ ЗО87, - 152

[2; 38, 2,74],

74

1

10;-,4,1,2,75

22875 + 80 2О75 + 7

[И; 2, 2, 475+ 1],

75

13 1

У 2 76

475 + 1

59 3

2 ’ 2 ’77

61076 + 83

14776 + 20 2276 + 3

27б-1

27; 1,2,1,1,1,

2276 + 3

2 •’ >7? + 12 276 — 1

2

877 + 4 ’

2

2; 2,1,1,

77 + 2

77 — 2

_ Г/1 1 о/і і о о і _ 25078 + 107 _ 1

77 - [4; -,34,1,2, 2,78] — 507 + 217 — ^ ' 2,2,78],

78

1

10;-,8,1,2,79

37279 + 128

[И; 1,1,1,2,479+1].

Аналогично, находим 75+4п

3279 + 12

(147 + 168га + 48п2)76+4п + (20га + 12)

7б+4г

5 3 + 2га

2 ■ 2 * 7т-Нп

(22 + 12)7б+4П + 3

(46 + 2 Ы)77+.|„. + 24 (16 + 8п)77+4п + 8 ’

ОС

18+4г

77+4п = 4; -,34 + 6п, 1, 2,2 + и, 78+4п

(1514 + 1320га + 288п2)78+4п + (648 + 288га)

(257 + 222п + 48п2)78+4„ + (110 +48га) ’

^ ] _ (372 + 144п)7э+4П + (128 + 48п)

2 ' ’ ' 79+4:

(32 + 12п)7э+4П + (11 + 4га) Путем разложения в цепные дроби находим

(610 + 684га + 192п2)76+4„ + (83 + 48га)

475+4п + 1

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

(22 + 12га)7б+4п + 3

276+4п ~ 1

= 16га + 27;1,2,га+1,1,1, 27б+4п — 1 (38 + 20п)77+4п + 20

2

(16 + 8п)77+4П + 8

2; 2, га + 1,1,

77+8п + 2 77+8 п ~ 2-

77+4« + 2 _ (2028 + 1764га + 384га2)78+4п + (868 + 384га) 77+4« - 2 “ (1000 + 876га + 192п2)78+4„ + (428 + 192га) = [2; 16га + 35,1, 2, 2 + га, 7в+4п],

78+4«, = [И; 1, и + 1, 1, 2, 47э+4п + 1].

Отсюда, по индукции, следует требуемое разложение (3.3). >

Теорема 3.2. Имеет место разложение 24е2 + 15

10е2 + 6

=[1; 1,2, 2,4,1,12,1,1,11,1,3,1,2, 3,2, 38, 2,11, 2, 2,

16га + 27,1, 2, га + 1,1,1, 2, 2, га + 1,1, 2,16га + 35, 1,2,2 + га,11,1,га+1,1,2]~0.

(3-4)

■Не- + 15 10е2 + 6

1 +

1 +

2 +

1

дает требуемое разложение (на основе (3.3)). >

2

1

1

Теорема 3.3. Имеет место разложение

1

е2 + - =[7; 1, 8, 73,1 + 3п, 2,1,1,1,1 + 3п, 120 + 192п, 2 + 3п, 7,

1,1 + 3п, 1,1, 41 + 48п, 1,1,2 + 3п, 2,1,1,1,2 + 3п,

1,1, 53 + 48п, 1,1,3+ Зга, 7,1, 3 + Зга, 264 + 92га]~=0.

(3.5)

< Из разложения (Г = [7; Зга + 2,1,1, 3п + 3,12га + 18

ОО

п=0

[7; 2,1,1, 3,18, 5,1,1, 6, 30, 8,1,1, 9,42,11,1,1,12, 54,14,1,1,15,16,...]

последовательно находим

. г^.о , о -.о ..і 243171 + 133 _ , 1 519171 + 284

7о [7,2,1,1,3,18,7і] ооп і і й ’ 7о+ ^ йсо і ой

3297і + 18 2 65871 + 36

217172 + 72 7і _ 217172 + 72 _

39272 + 13 ’ 1 “ 156872 + 52 "

6827з + 162

7і = [5; 1,1, 6, 30,72]

7; 1,8, 73,

1;2,1,1,1,1,120,

72 = [8,1,1,9,42,7з]

8ОО73 + 19 ’

72 6827з + 162

1 “ З2ОО73 + 76

2; 7,1,1,1,1,41,1,1,

7з - 2

7з = [11; 1,1,12, 54,74]

1557574 + 288 135274 + 25 ’

73- 2 1287І74 + 238

4 “ 540874 + 100

2; 2,1,1,1,2,1,1, 53,1,1,

74-2

74 = [14; 1,1,15,66,75]

74 - 2 2562375 + 388

2972975 + 450 204875 + 31 ’

3:7.1.3.261.^

4 819275 + 124

Применим метод полной математической индукции. Введем предварительно оценки по п = 0,1, 2,...

74п+1 = [5 + 12п; 1,1,6+ 12п, 30 + 48п, 74п+г],

74п+2 = [8+ 12и; 1,1,9+ 12п, 42 + 48п, 74п+з],

74п+з = [11 + 12п; 1,1,12 + 12п, 54 + 48п, 74п+4],

74п+4 = [14 + 12п; 1,1,15 + 12п, 66 + 48п, 74п+б]-

Далее находим

1 (2171 + 12120п + 22464п2 + 1382п3)74„+2 + (72 + 288п + 281 п2)

74п+1 = -------

4

(1568 + 5376п + 4608п2)74„+2 + (52 + 96п)

74п+2'

1 + Зп; 2,1,1,1,1 + Зга, 120 + 192//.

2

1

4

74п+2

(682 + 25944га + 32832п2 + 13824га3)74„+з + (162 + 432га + 288га2 (3200 + 7680га + 4608п2)74„+3 + (76 + 96га)

2 + Зга; 7,1,1 + 3га, 1,1, 41 + 18//. 1,1, 74п+3 ” 2

4

74п+з - 2 (12871 + 39960га + 40896га2 + 13824п3)74п+4 + (238 + 528га + 288га2

4

(5408 + 9984га + 4608п2)74п+4 + (100 + 96п)

74п+4 2

4

= 2-3//: 2,1,1,1,2 + 3п, 1,1, 53 + 18//. 1,1,

Отсюда находим

74п+4 - 2 (25633 + бЗОООп + 51264п2 + 13824п3)74п+5 + (388 + 672п + 288п2

4

(8192 + 12288п + 4608п2)74п+5 + (124 + 96п)

74п+5'

3 + '■>//: 7,1, 3 + '■>//. 264 + 190//.

4

74п+5 получаем из 74п+ъ заменив п нав + 1.

Таким образом, из разложений 7о, 7і ? 72 ? • • • находим разложения в цепную дробь (3.5). >

Теорема 3.5. Пусть а —цепная дробь из равенств (3.1) (3.5). Тогда для любого є > 0 неравенство

1п 1п д

V

а-------

<1

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

< (с + є) -

ц2 1п д

имеет бесконечно МНОГО решений В целых числах ¡>. (] е М. Существует число (¡' = (]{ ~) такое, что

1п 1п д

V

а-------

<1

> (с — є)

д2 1п д

для всех целых р. д таких, что д > д'(е). При этом

1) при а = 2е с = 8 ’

3) при а = |е2 с =

5) при а = е2 + | с. = Л.

1 „2

2) при о- = .с

3

4) при а = 21ое2^$ с

с= 3

ь 4}

3

8

Литература

1. Бухштаб А. А. Теория чисел.—М.: Просвещение, 1966.

2. Галочкин А. И. и др. Введение в теорию чисел.—М.: МГУ, 1984.

3. Лент С. Введение в теорию диофантовых приближений.—М.: Мир, 1970.

4. Тасоев Б. Г. О рациональных приближениях к некоторым бесконечным цепным дробям: Афтореф.—М., 1977.

5. Хиичии А. Я. Цепные дроби.—М.: Наука, 1978.

6. Хованский А. Н. Приложение цепных дробей и их обобщений к вопросам приближенного анализа.—М.: ГИТТЛ, 1956.

7. Шидловский А. Б. Диофантовы приближения и трансцендентные числа.— М.: МГУ, 1982.

8. Эйлер Л. Введение в анализ.—М.: Физматгиз, 1961.

9. Davis С. S. Rational approximation to е // Austral Math. Soc. (Ser. A).—

1978.—V. 25. P. 497-502.

10. Devis C. S. A note on rational approximation // Bull Austral. Math. Soc.—

1979.—V. 20. P. 407-410.

11. Perron O. Die Zehre von der Kettenbuchen, Dand I.—Stuttgart: Tenbner, 1954.

12. Schiokawa J. Number Theory and Combinatorics Jaran.—Singapore: Wored Scientific Pub. Co, 1985.—P. 353-367.

13. Takeshi O. A note on the rational approximationa to e // Tokyo J. Math.— 1992.—V. 15, No. 1. P. 129 133.

14. Takeshi O. A note on the rational approximations to tank // Pruc. Jan. Acad A. 1993. No. 6. P. 161-163.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.