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数、特に整数に関する記事。

√517の連分数展開

\sqrt{517}の正則連分数展開がしたくなってきました。


ので、しましょう。


{\tiny \displaystyle \sqrt{517} = 22+\cfrac{1}{1+\cfrac{1}{2+\cfrac{1}{1+\cfrac{1}{4+\cfrac{1}{3+\cfrac{1}{3+\cfrac{1}{2+\cfrac{1}{10+\cfrac{1}{1+\cfrac{1}{14+\cfrac{1}{4+\cfrac{1}{14+\cfrac{1}{1+\cfrac{1}{10+\cfrac{1}{2+\cfrac{1}{3+\cfrac{1}{3+\cfrac{1}{4+\cfrac{1}{1+\cfrac{1}{2+\cfrac{1}{1+\cfrac{1}{44+\ddots}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}


あとは1, 2, 1, 4, \dots, 44が循環します。ところで、44といえば44=2^2\times 11, \ 45=3^2 \times 5で素因数分解が連続してこの形となる最小の自然数ですね。最小のエマープ13に対するペア(13, 31)の和でもあります。


さて、正則連分数展開が得られたということは途中で切れば\sqrt{517}の良い近似分数が得られます。せっかくなので一回目の循環節が終わるところまでを切り出してみます。


\begin{align} 22 &= 22 \\ 
\frac{\color{red}{23}}{1} &=23 \\ 
\frac{68}{\color{red}{3}} &= 22.66666666666666666666666\dots \\ 
\frac{91}{4} &=22.75 \\ \frac{432}{\color{red}{19}} &\fallingdotseq 22.7368421052631578947368421\dots \\ 
\frac{1387}{\color{red}{61}} &=22.7377049180327868852459016\dots \\ 
\frac{4593}{202} &= 22.7376237623762376237623762\dots\\ 
\frac{10573}{465} &= 22.7376344086021505376344086\dots \\ 
\frac{\color{red}{110323}}{4852} &=22.7376339653751030502885408\dots \\ 
\frac{120896}{5317} &=22.7376340041376716193342110\dots \\ 
\frac{1802867}{79290} &=22.7376340017656703241266237\dots \\ 
\frac{7332364}{322477} &=22.737634001804779875774086\dots \\ 
\frac{\color{red}{104455963}}{4593968} &=22.7376340018041048609829236\dots \\ 
\frac{111788327}{4916445} &= 22.7376340018041491362152937\dots \\ 
\frac{1222339233}{53758418} &=22.7376340018041453526403994\dots \\ 
\frac{2556466793}{112433281} &=22.7376340018041455180873001\dots \\ 
\frac{8891739612}{391058261} &=22.7376340018041454953434675\dots \\ 
\frac{\color{red}{29231685629}}{1285608064} &=22.7376340018041454973325369\dots \\ 
\frac{125818482128}{5533490517} &=22.7376340018041454971919670\dots \\ 
\frac{\color{red}{155050167757}}{6819098581} &=22.7376340018041454972184687\dots \\ 
\frac{435918817642}{19171687679} &=22.7376340018041454972108196\dots \\ 
\frac{590968985399}{25990786260} &=22.7376340018041454972128265\dots \\ 
\frac{26438554175198}{1162766283119} &=22.7376340018041454972127934\dots \end{align}


趣味ですが、赤いところは素数です。