воскресенье, 14 октября 2012 г.

Приближение числа обыкновенной дробью

Используя свойство медианты, можно находить рациональные приближения чисел. Покажем это на примере числа е .

Число е находится между двумя целыми числами:
2 < e < 3

Запишем границы в виде дробей:
приближение числа е через медианты

Теперь сравним е с медиантой границ:
приближение числа е через медианты

Значит, левую границу можно подвинуть:
  приближение числа е через медианты

Следующее сравнение с новой медиантой:
  приближение числа е через медианты

Снова уточняем оценку:
  приближение числа е через медианты

И продолжаем сравнивать число е с медиантой новый границ. В зависимости от результат сравнения будем пододвигать левую или правую границы:

 приближение числа е через медианты
приближение числа е через медианты
приближение числа е через медианты
Дальше буду писать только по одной границе для компактности:
 приближение числа е через медианты

приближение числа е через медианты

приближение числа е через медианты

приближение числа е через медианты

приближение числа е через медианты

Последнее приближение отличается от е всего на две стотысячных.

Взглянем на сам процесс приближения числа е через медианты внимательнее. Подсчитаем, сколько шагов проходило до того, как новая медианта оказывалась с другой стороны от числа. Получим: 1 дробь справа (e < 3), 2 дроби слева, 1 дробь справа, 1 дробь - слева, 4 дроби справа, 1 дробь - слева, 1 дробь - справа.

Но ведь это звенья разложения дробной части числа е в цепную дробь! [1, 2, 1, 1, 4, 1, 1 ...]

Вот и ещё один алгоритм разложения числа в цепную дробь, имеющий намного больший запас точности, чем периодическая замена дробной части числа обратной величиной.

Комментариев нет:

Отправить комментарий