■2次無理数の有理数近似(その70)
Q(√10)の基本単数を求めると,
x^2−10y^2=±1
複号が-1の場合は(3,1)が最小
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√5の最良近似では
{(3+√10)}^n=an+bn√10
{(3−√10)}^n=an−bn√10
これらの数列は
an^2−10bn^2=(-1)^n
となる関係式で結ばれていて,
an/bn→ √10
ですから,√5に最も近い分数を与えることがわかります(最良近似).
an+1+bn+1√10=(3+√10)(an+bn√10)
=(3an+10bn)+√10(an+3bn)
より
an+1=(3an+10bn)
bn+1=(an+3bn)
an+1=(3an+10bn)=3an+10(an-1+3bn-1)
=3an+an-1+3(3an-1+10bn-1)=6an+an-1
bn+1=(an+3bn)=(3an-1+10bn-1)+3bn
=3(an-1+3bn-1)+bn-1+3bn=6bn+1bn-1
より
an+1=6an+an-1,bn+1=6bn+bn-1
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α,βを2次方程式x^2−6x−1=0の根はα=3+√10 とβ=3−√10
(3+√10)^1=(3+√10)→(3,1)
(3+√10)^2=(19+6√10)→(19,6)
初期値をa1=3,a2=19,b1=1,b2=5とすると
an={α^n-1(a2−βa1)−β^n-1(a2−αa1)}/(α−β)
={α^n-1(10+3√10)−β^n-1(10-3√10)}/2√10
n=1:a1=3
n=2:a2=19
bn={α^n-1(b2−βb1)−β^n-1(b2−αb1)}/(α−β)
={α^n-1(3+√10)-β^n-1(3-√10)}/2√10
n=1:b1=1
n=2:b2=6
となります.
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