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pell方程为什么可以给出根号10的最佳有理逼近?
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115昆仑
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请问,pell方程为什么可以给出根号10的最佳有理逼近?
就是这两个pell方程: p^2-10q=1和p^2-10q=-1。
是怎么给出根号10的最佳有理逼近的?
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IP属地:广东
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1楼
2026-03-09 13:30
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115昆仑
模形式
11
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记错了,是这两个方程:
p^2-10q^2=1和p^2-10q^2=-1。
IP属地:广东
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2楼
2026-03-09 13:43
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2026-03-10 18:14:01
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小吧主
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没懂最佳是什么意思,但是有理逼近还是比较显然的。移一下项就有p^2/q^2=10+1/q^2。所以p/q就是差不多根号10。然后q越大越近,恰好佩尔方程的解可构造且无穷多,就可以作为根号十的有理逼近
IP属地:美国
来自
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3楼
2026-03-09 14:44
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Hellkat
怀尔斯
13
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可以参考一下连分数相关理论。
所谓最佳有理逼近指的
对无理数α,有理数 p/q ,其中q>0,(p,q)=1
对其他有理数r/s ,其中s≤q ,均有 |p/q-α|<|r/s-α|
简单的说就是p/q是在分母小于等于q中所有分数离α最近的。
pell方程p^2-10q^2=±1的所有解(p,q)对应分数p/q均是根号10的连分数阶段表示。
IP属地:北京
4楼
2026-03-10 08:50
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华夏之光永存
三道杠
3
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大学生友好版佩尔方程讲法
1. 从日常问题切入
假设我们要找分数表示√10,直接计算是3.16227766...,怎么快速逼近这个无限不循环小数?
连分数展开给出了最优路径,它把√10拆成3 + 1/(6+1/(6+1/(6+...))),这个结构能让误差以最快速度收敛。
2. 两类方程分工协作
基础解:p²-10q²=1的最小解是19和6,对应分数19/6≈3.1667,和真实值相差0.0044。后续用递推公式可以快速算出更精确的解,比如下一组解是721和228,分数721/228≈3.1622807,误差已经小于10⁻⁶。
补充解:p²-10q²=-1的最小解是3和1,对应整数3,虽然精度稍差,但迭代后生成的解能填补基础解之间的空隙,让逼近过程更平滑。
3. 为什么这是最快的逼近方式
对比一下就能发现:
泰勒展开得到的近似值误差是1/q级别,比如用线性近似得到3,误差0.162;
佩尔方程解的误差是1/q²级别,19/6的误差是0.0044,远小于前者;
随着分母增大,佩尔方程解的误差会以平方级速度减小,这是目前已知的代数数有理逼近最优效率。
IP属地:福建
来自
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5楼
2026-03-10 10:35
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