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1、第18卷第6期梧州学院学报No.6Vol.182008年12月JOURNALOFWUZHOUUNIVERSITYDec.2008等价连分式的若干性质谭伟明(梧州学院数理系,广西梧州543002)[摘要]该文研究了等价连分式的性质,得到若干新的结论。[关键词]连分式;等价;渐近分式[中图分类号]O173.2[文献标识码]A[文章编号]1673-8535(2008)06-0011-05TheAttributesofEquivalentContinuedFractionTanWeiming(Mathematics&PhysicsDepartment,WuzhouUniversity,Wu
2、zhou543002,China)Abstract:Thepresentpapermakesaprofoundstudyontheattributesofequivalentcontinuedfraction,andreachesaconclusion.Keywords:continuedfraction;equivalence;asymptoticfraction1一些相关的概念[1]定义1形如a1b+0a2b+1a3b+2b3+L(1)∞的分式,称为连分式,记为b+K(a/b);而0nnn=1naA1nr=b+K(a/b)=b+=n0kk0k=1a2Bb+n1a3b+2b3+a
3、nO+b(2)n称为连分式(1)的n次渐近分式。其中A、B是将连分式化简后所得到分式的分子和分母,它们都是nn关于a、b的多项式。nn∞∞定义2如果两个连分式b+K(a/b)和d+K(c/d)有相同的渐近分式序列,则称这两个连0nn0nnn=1n=1收稿日期:2008-10-05基金项目:梧州学院科研项目(2007B007)·11·2008年第6期梧州学院学报第18卷∞∞分式等价。记为b+K(a/b)≈d+K(c/d)0nn0nnn=1n=12等价连分式的若干性质关于连分式的性质,参考文献[1]给出了如下定理:∞∞定理1b+K(a/b)≈d+K(c/d)当且仅当存在数列{}p,其中
4、p=1,而0nn0nnn0n=1n=1p≠0,∀n∈N,使得nd=b,c=ppa,d=pb,∀n∈N00nnn−1nnnn(3)由定理1,容易得到如下命题:∞∞定理2设bd≠0,∀n∈N,则b+K(a/b)≈d+K(c/d),当且仅当nn0nn0nnn=1n=1abbnn−1nb=d,=,n∈N(4)00cddnn−1n∞∞证:必要性:若b+K(a/b)≈d+K(c/d)0nn0nnn=1n=1则∃{pn},其中p0=1,pn≠0,使得dbcppadp00==,,nnn−1nnn=bn,∀nN∈dnabnn==1bn−1,nN∈即p=,从而ncppddbnnnnn−−11nabbn
5、n−1n充分性:若bd00==,,nN∈cddnn−1ndn取pn==,n0,1,2,,则有p0=1,而pnn≠∀0,∈N,使得bndbcppadp==,,=b,∀nN∈00nnn−1nnnn∞∞由定理1,知b+K(a/b)≈d+K(c/d)(证毕)0nn0nnn=1n=1∞由定理1,给定b+K(a/b),对任意数列{}p,其中p=1,p≠0,∀n∈N,通过(3)式0nnn0nn=1∞求出{}c、{}d,即可构造出与之等价的连分式d+K(c/d)nn0nnn=1例如,对连分式−xy−xy−(x+y)+−xy−(x+y)+−(x+y)+L1这里,a=−xy,b=−(x+y)。取p=1
6、,p=−,∀n∈N,则得到nn0nx11yc1=p1p0a1=−(−xy)=y,cpnn==pan−1nx2()−xy=−=x,n2,3,L,xx+yyd=pb==1+,n∈N,于是nnnxx·12·2008年第6期谭伟明:等价连分式的若干性质−xyy≈−xy−y/x−(x+y)+(1+y/x)+−xy−y/x−(x+y)+(1+y/x)+−(x+y)+L(1+y/x)+L11取p=1,p==−,∀n∈N,则得到0nbx+ynxy−xyc=ppa=,c=ppa=,n=2,3,L,1101nnn−1n2x+y(x+y)d=pb=1,n∈N,于是nnnxy−xyx+y≈−xyxy−(x
7、+y)+−−xy2(x+y)−(x+y)+1+−(x+y)+Lxy−2(x+y)1+1+L∞∞容易看到:一般地,形如K(a/b)的连分式,若b≠0,n∈N,都等价于某个形如K(c/1)的nnnnn=1n=11连分式。其实,只要取p=1,p=,∀n∈N,则0nbnaa1nc=ppa=,c=ppa=,n=2,3,L,1101nnn−1nbbb1nn−1∞∞d=pb=1,n∈N,于是K(a/b)≈K(c/1)nnnnnnn=1n=1∞同样,由定理2,对给定的连分式b+K(a