■2次無理数の有理数近似(その56)

 √2=a/b,すなわち,a^2=2b^2であれば√2そのものになりますが,これを満たす整数はありません.そこで,

  a^2−2b^2=±1

を満たす整数を考えます.

 (a,b)=(3,2)が最小解ですが,以後(7,5),(17,12),・・・と続きます.

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  この数列のある項をa/bとすれば,次の項は

  (a+2b)/(a+b)

となり,(a,b)=(3,2),(7,5),(17,12),(41,29),(99,70),(239,169)・・・と続いていきます.

 その際,

  a^2−2b^2=1とすると(a+2b)^2−(a+b)^2=−1

  a^2−2b^2=−1とすると(a+2b)^2−(a+b)^2=1

になり,交互に符号が変わります.すなわち,√2より交互に大きいか小さいということになります.

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    N=1        N=-1        N=+/-1

   (3+2√2)^n  (1+√2)(3+2√2)^n   (1+√2)^n

n=0  (1,0)        (-1,0)        (1,0)

n=1  (3,2)        (1,1)         (1,1) 

n=2  (17,12)       (7,5)        (3,2)

n=3  (99,70)       (41,29)       (7,5) 

n=4  (577,408)      (239,169)     (17,12)

n=5  (3363,2378     (1393,985)     (41,29)

  (a+2b)/(a+b)はN=+/-1に対応している

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