Мы получили
неполные частные, начиная с
будут повторяться и
=(5, (1, 1, 1, 10)).
| 5 | 1 | 1 | 1 | 10 | 1 | . | | 5 | 6 | 11 | 17 | 181 | 198 | | | 1 | 1 | 2 | 3 | 32 | 35 | |
, так как 32·35>1000. Ответ: .
c) =(3, 2, 5, 2, 7, 2);
| 3 | 2 | 5 | 2 | 7 | 2 | | 3 | 7 | 38 | 83 | 619 | 1321 | | 1 | 2 | 11 | 24 | 179 | 382 |
, так как 24·179>1000.
Ответ: .
d) =; =1
;
;
;
=((1, 2))
| 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | | 1 | 3 | 4 | 11 | 15 | 41 | 56 | 153 | | | 1 | 2 | 3 | 8 | 11 | 30 | 41 | 102 | |
, так как 30·41>1000.
Ответ: .
7. Найти действительные числа, которые обращаются в данные цепные дроби:
a) (4, (3, 2, 1)); b) ((2, 1))
Решение:
a) (4, (3, 2, 1)) - смешанная периодическая дробь.
, то есть , где
x=((3, 2, 1)) - чисто периодическая цепная дробь. Так как выражение,
начинающееся с четвертого неполного частного 3, имеет тот же вид:
, то мы можем
записать x=(3, 2, 1, x)=
=, после чего
приходим к квадратному уравнению относительно x:
D=64+12·7=148 .
Положительное решение и есть x. . Найдем .
=4+=
Ответ: .
b) ((2, 1))=
=(2, 1, )
Сейчас мы можем найти таким же путем, как и в задаче a), но можно решить
задачу легче. Составим таблицу подходящих дробей:
=
D=4+4·2=12
Положительное решение и есть искомое .
Ответ: .
8. Решить в целых числах уравнения:
a) 143x+169y=5; b) 2x+5y=7; c) 23x+49y=53.
Решение:
a) 143x+169y=5 - диофантово уравнение.
(143, 169)=13(НОД находим с помощью алгоритма Евклида)
уравнение решений не имеет.
Ответ: .
b) 2x+5y=7
(2, 5)=1 уравнение имеет решение в целых числах.
Разложим в цепную дробь. =(0, 2, 2). Составим все подходящие дроби. ; ;
На основании свойства подходящих дробей получим
2·2-1·5 =(-1)3 или 2·2+5(-1)=-1
2·(-14)+5·7=7, то есть – частное решение.
Все решения могут быть найдены по формулам
или
c) 23x+49y=53
(23, 49)=1 существуют целые решения.
=(0, 2, 7, 1, 2)
, , , ,
17·23-8·49=(-1)5
23·17+49·(-8)=-1
23·(-901)+49·424=53
или
9. Разложите число 150 на два положительных слагаемых, одно из которых кратно
11, а второе – 17.
Решение: Пусть 11x – первое число 11x>0 x>0;17y - второе число 17y>0 y>0.
Тогда 11x+17y=150
(11, 17)=1существуют решения.
(11, 17)=(0, 1, 1, 1, 5)
| 0 | 1 | 1 | 1 | 5 | | 0 | 1 | 1 | 2 | 11 | | 1 | 1 | 2 | 3 | 17 |
11·3-2·17=(-1)5=–1
11·3+17·(-2)=-1
11·(-450)+17·300=150
x=-450+27·17=999 - первое число
y=300-11·27=351 - второе число.
Ответ: 99; 51.
10. Решить уравнения Пелля:
a) b)
Решение:
a)
Представим в виде цепной дроби:
=(5, (10)).
Количество чисел в периоде нечетное (одна) =(5; 10)=.
- наименьшее положительное решение.
Ответ: x=51, y=10.
b)
=(4, (2, 1, 3, 1, 2, 8))
Количество чисел в периоде четное (шесть)
| 4 | 2 | 1 | 3 | 1 | 2 | | 4 | 9 | 13 | 48 | 61 | 170 | | 1 | 2 | 3 | 11 | 14 | 39 |
Ответ: x=170, y=39.
Заключение
Данная курсовая работа показывает значение цепных дробей в математике.
Их можно успешно применить к решению неопределенных уравнений вида ax+by=c.
Основная трудность при решении таких уравнений состоит в том, чтобы найти
какое-нибудь его частное решение. Так вот, с помощью цепных дробей можно
указать алгоритм для разыскания такого частного решения.
Цепные дроби можно применить и к решению более сложных неопределенных
уравнений, например, так называемого уравнения Пелля:
().
Бесконечные цепные дроби могут быть использованы для решения алгебраических и
трансцендентных уравнений, для быстрого вычисления значений отдельных
функций.
В настоящее время цепные дроби находят все большее применение в
вычислительной технике, ибо позволяют строить эффективные алгоритмы для
решения ряда задач на ЭВМ.
Литература:
1. М.Б. Балк, Г.Д. Балк. Математика после уроков. М, «Просвещение», 71.
2. А.А. Бухштаб. Теория чисел. М, «Просвещение», 96.
3. Алгебра и теория чисел. Под редакцией Н.Я. Виленкина, М,
«Просвещение», 84.
4. И.М. Виноградов. Основы теории чисел. М, «Наука», 72.
5. А.А. Кочева. Задачник-практикум по алгебре и теории чисел. М,
«Просвещение», 84.
6. Л.Я. Куликов, А.И. Москаленко, А.А. Фомин. Сборник задач по алгебре и
теории чисел. М, «Просвещение», 93.
7. Е.С. Ляпин, А.Е. Евсеев. Алгебра и теория чисел. М, «Просвещение», 74.
8. Математическая энциклопедия, том V, М, «Советская энциклопедия», 85.
9. Ш.Х. Михелович. Теория чисел. М, «Высшая школа», 67.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16
|