Реферат: Цепные дроби

1. Теорема: При k =1, 2, …, n выполняется равенство

Доказательство: Проведем индукцию по k :

При k =1 равенство справедливо, так как .

Пусть это равенство верно при некотором k=n ().

Докажем справедливость равенства при k=n +1.

, то есть равенство верно при k=n +1.

Согласно принципу полной математической индукции равенство верно для всех k ().

2. Теорема: Числитель и знаменатель любой подходящей дроби – взаимно простые числа, то есть всякая k –подходящая дробь несократима.

Доказательство: Докажем это свойство методом от противного. По предыдущему свойству имеем .

Пусть , то есть , тогда из равенства следует, что делится на без остатка, что невозможно. Значит, наше допущение неверно, а верно то, что требовалось доказать, то есть .

3. Теорема: При

1) ()

2) ()

Доказательство: Первое соотношение можно получить из равенства , доказанного выше, путем деления обеих частей на . Получаем

, что и требовалось доказать.

Докажем второе соотношение.

.

Теорема доказана полностью.

4. Теорема: Знаменатели подходящих дробей к цепной дроби, начиная с первого, образуют монотонно возрастающую последовательность, то есть 1=.

Доказательство: , , так что и положительны.

Соотношение () (*) показывает, что и все следующие знаменатели, , …, положительны. При , поскольку тогда , из (*) получаем

, что и требовалось доказать.

5. Теорема: Нечетные подходящие дроби образуют возрастающую, а четные подходящие дроби – убывающую последовательность:

;

.

Две подходящие дроби и , у которых номер отличается на единицу, будем называть соседними .

6. Теорема: Из двух соседних подходящих дробей четная дробь всегда больше нечетной.

Доказательство: По уже доказанному выше свойству имеем:

.

Если k –четное, то

Если k –нечетное, то

К-во Просмотров: 1022
Бесплатно скачать Реферат: Цепные дроби