mancunian1998: (kindergarten)
mancunian1998 ([personal profile] mancunian1998) wrote2005-03-08 04:59 pm

Прет от цепных дробей

Нет, серьезно. Готовлюсь к лекции для первокурсников по цепным дробям - и обнаруживаю в (скаченном из "Колхоза") замечательном учебнике, что не только Лагранж приложил к этому руку, но и такие люди, как Галуа и Лежандр.

Лежандр, например, доказал, что разложение чистого корня из рационального числа в цепную дробь не просто периодично, а имеет внутри удивительно красивую симметрию.

И ведь никто из "серьезных" математиков этого не знает. Никто! Ну, или почти никто. Дай им посчитать период разложения корня из 1000001 в цепную дробь - не смогут. Потому как в лоб тут фиг сосчитаешь - наука нужна. А они ее никогда не учили.

И студентов с этого прет! Это же не осточертевшие им еще со школы производные и интегралы или скучные системы линейных уравнений... у меня на занятиях они чувствуют, что это реальный стафф, классика жанра! И, конечно, их вставляет то, что они узнают что-то, что не всякий профи знает (а я этого не скрываю). Один из них подошел ко мне как-то после лекции и спрашивает: "А вот корень кубический из двух - какое у него разложение в цепную дробь?" Ну, я ему говорю, что, мол, никто не знает, загадка века и всё такое. Он не верит! Там же, говорит, уравнение простое, наверняка что-то можно извлечь! Ну, я не стал его обескураживать - пусть повозится, это полезно.

Жаль, очень жаль, что в будущем году этот милый курс попадет под нож. В связи с местным одержанием, первокурсников будут учить сплошной линейной алгебре и калькулюсу - "полезным" дисциплинам. Впрочем, я могу попробовать создать модуль для третьего курса: половина - про цепные дроби, половина - про диофантовы приближения (со связкой в виде гениальной теоремы Лиувилля). Тогда можно будет доказать трансцендентность чисел е и пи! (чего большинство "профи" тоже, конечно, не знает)

Ладно, пес с ним. Будь что будет.

[identity profile] ex-tipharet.livejournal.com 2005-03-09 12:04 am (UTC)(link)
>И ведь никто из "серьезных" математиков этого не знает.

Я знаю. Читал об этом в 8-м классе и запомнил.
Да и все, с кем я говорил об этом, знают.

Есть, кстати, у Арнольда какие-то штуки насчет
корней третьей степени и выше. Он сейчас много
занимается цепными дробями.

Л. С. Левитов цепные дроби в физике применял,
довольно успешно.

Еще цепное разложение $\sqrt a$
используется при вычислении
группы единиц в кольце $\Z[\sqrt a]$.

Такие дела
Миша

[identity profile] ex-tipharet.livejournal.com 2005-03-09 12:16 am (UTC)(link)
Ха. Не просто Левитов,
а Левитов совместно с пользователем [livejournal.com profile] dgse
и другим соавтором. Им за эту работу серьезно
собирались дать Нобелевскую премию (может и дадут еще).

http://arxiv.org/abs/math-ph/9912005

Привет

[identity profile] ex-tipharet.livejournal.com 2005-03-09 12:28 am (UTC)(link)
А это ты видел, я надеюсь?

В. И. Арнольд, Цепные дроби
(http://www.mccme.ru/mmmf-lectures/books/books/book.14.pdf)

А вот обзор работ по периодическим цепным
дробям для кубических корней
http://arxiv.org/abs/math.NT/0411054

Привет

[identity profile] mancunian.livejournal.com 2005-03-09 12:38 am (UTC)(link)
Арнольда книжка ужасная - учить студентов по ней нельзя. Хинчин "Цепные дроби" намного лучше, но немного устаревшая. Мне нравится Rickett & Szuesz.

Что до многомерных алгоритмов, то их столько, что ясно, что "что-то не то". Самый популярный - Jacobi-Perron, наверное. Но всех хороших свойств одномерной модели нет ни у одного обобщения.

[identity profile] mancunian.livejournal.com 2005-03-09 12:58 am (UTC)(link)
Связь цепных дробей с т.н. Sturmian sequences (т.е. бесконечными непериодическими словами минимальной сложности n+1) известна давно. Дело в том, что каждая Sturmian sequence может быть получена через символическую динамику: берется поворот окружности T_\alpha на иррациональный угол \alpha, и рассматривается характеристическая функция f интервала (0,\alpha). Ну и далее как обычно - {f(T_\alpha^n x)}.

Последовательность Фибоначчи соответствует повороту на золотое сечение, а в общем случае одной подстановкой не отделаешься - нужна последовательность. Она-то и параметризуется элементами разложения \alpha в цепную дробь.

Во Франции все это знают, особенно те, кто, например, писал статьи с Jean-Paul Alloiche. ;)

[identity profile] mancunian.livejournal.com 2005-03-09 01:01 am (UTC)(link)
Allouche то есть.

[identity profile] mancunian.livejournal.com 2005-03-09 12:43 am (UTC)(link)
Миша, ты исключение. Кстати, знаешь, как доказать теорему Эйлера про разложение числа е? (оказывается, нетрудно :))

Какие штуки у Арнольда, я не в курсе. Если он сможет что-нибудь доказать про разложения иррациональностей старших степеней - цены ему не будет. Но я в это не верю. Теорема Рота - это предел.

Про группу единиц любопытно. Никогда не думал про кольца - в полях всё же проще...

[identity profile] akor168.livejournal.com 2005-03-09 04:16 am (UTC)(link)
Про группу единиц любопытно. Никогда не думал про кольца - в полях всё же проще...

Я подозреваю, имеется ввиду уравнение Пелля, решению которого соответствует единица кольца.

[identity profile] mancunian.livejournal.com 2005-03-09 09:01 am (UTC)(link)
Но там немного другое кольцо, вообще-то. Типа, скорее удобное золотое сечение, а не неудобный корень из пяти!

[identity profile] mancunian.livejournal.com 2005-03-09 09:17 am (UTC)(link)
Хотя, впрочем, да - я думал про уравнение с плюс-минус 4 справа. Классический Пелль с единицей - действительно дает единицы кольца Z[\sqrt D].