基本介紹
- 中文名:二次無理數
- 外文名:quadratic irrational number
- 所屬學科:數學
- 所屬問題:初等數論(連分數)
- 簡介:滿足整係數二次方程的無理數
基本概念,相關定理及概念,
基本概念
定義 一個複數α稱為二次無理數,如果它是某個整係數二次方程
ax2+bx+c=0
的根。特別地,當二次無理數α是實數時,我們就稱其為實二次無理數。任何無限循環連分數表示二次無理數,任何二次無理數都可用無限循環連分數來表示。
相關定理及概念
定理1α是二次無理數的充分必要條件是存在非平方的整數d,及有理數r,s,s≠0,使
特別地,α是實二次無理數的充分必要條件是d>0。
定理2 設整數d不是平方數,那么形如(r,s是有理數)的數的和、差、積、商仍然是這種形式。
定義 對於無限簡單連分數,如果存在兩個整數s≥0,t>0使得
則我們就稱該連分數為循環連分數,並記為
例如a=[5,3,4,1,2,1,2,…],則這個循環連分數的s=3,t=2。
定理3 一個循環連分數必是實二次無理數,即是某個整係數二次不可約方程的根。反之亦然。
每個純循環連分數收斂於一個二次無理數α,滿足 ,下面是其逆命題。
設α是一個二次無理數,滿足,存在正整數p,q,d,其中d是非平方數,使得p。
2.設d是非平方正整數,p和q是整數,,,則:
(1)若,其中,其中,其中和是整數;
(2)若,其中,則,其中p2和q2是整數;
(3)若,其中,則,其中與是整數;
(4)每個且;
(5)只有有限多個不同的;
(6)若(1≤n≤m)是第一次重複出現的兩個數,則,進而利用歸納法得到對一切正整數i成立;
(7)若,則對一切n有;
(8)若n>1,則,所以;
(9)因為,所以,且,於是,因此n=1。