Ułamki łańcuchowe
Ułamek łańcuchowy przedstawia liczbę jako liczbę całkowitą plus odwrotność kolejnego ułamka łańcuchowego. Każda liczba rzeczywista ma jednoznaczne rozwinięcie w ułamek łańcuchowy. Liczby wymierne kończą się, niewymierności kwadratowe są okresowe, a liczby transcendentalne, takie jak pi, nie wykazują prostego wzoru. Zbieżniki, czyli przybliżenia wymierne otrzymywane przez obcinanie rozwinięcia, są dowodnie najlepszymi przybliżeniami dla danego rozmiaru mianownika.
| STAŁA | ZAPIS UŁAŃCUCHOWY | TYP |
|---|---|---|
| phi | [1; 1, 1, 1, 1, ...] | okresowy |
| sqrt(2) | [1; 2, 2, 2, 2, ...] | okresowy |
| sqrt(3) | [1; 1, 2, 1, 2, ...] | okresowy |
| e | [2; 1, 2, 1, 1, 4, 1, 1, 6...] | wzór |
| pi | [3; 7, 15, 1, 292, 1, ...] | brak prostego wzoru |
| Twierdzenie: ułamek łańcuchowy jest okresowy wtedy i tylko wtedy, gdy liczba jest niewymiernością kwadratową (Lagrange, 1770) | ||
| phi jest najtrudniejsze do przybliżenia: jego ułamek łańcuchowy z samych jedynek daje najwolniejszą możliwą zbieżność |
| ZBIEŻNIK | DZIESIĘTNIE | BŁĄD |
|---|---|---|
| 3/1 | 3,000000 | 0,14159 |
| 22/7 | 3,142857 | 0,00126 |
| 333/106 | 3,141509 | 0,000083 |
| 355/113 | 3,141592… | 0,0000003 |
| 103993/33102 | 3,14159265… | 2,7e−10 |
| 355/113 daje poprawność do 6 miejsc po przecinku przy mianowniku zaledwie trzycyfrowym |
Zbieżniki 3, 22/7, 333/106, 355/113, 103993/33102 leżą na przemian powyżej i poniżej π. Każdy jest najlepszym przybliżeniem wymiernym z takim mianownikiem lub mniejszym.
Każda liczba rzeczywista ma jednoznaczne rozwinięcie w ułamek łańcuchowy. Liczby wymierne mają rozwinięcia skończone. Niewymierności kwadratowe (takie jak sqrt(2) i phi) mają rozwinięcia okresowe od pewnego miejsca. Liczby transcendentalne, takie jak pi, nie wykazują prostego wzoru. Zbieżniki ułamka łańcuchowego są najlepszymi przybliżeniami wymiernymi: 22/7 i 355/113 są zbieżnikami pi, trafiając odpowiednio do 2 i 6 miejsc po przecinku. Phi = [1; 1, 1, 1, ...] jest najtrudniejszą liczbą do przybliżania, a więc w ścisłym sensie najbardziej niewymierną.
Pi
Zapamiętaj pi, e i 38 stałych matematycznych metodą ścieżki na klawiaturze numerycznej
Zagraj teraz - za darmoBez konta. Działa na każdym urządzeniu.