4 этап
Цепные дроби

"Хотя этот род выражений до настоящего времени разработан мало, однако мы не сомневаемся, что когда-нибудь применение его весьма широко распространится в анализе бесконечных"


Леонард Эйлер

Цепные и ветвящиеся цепные дроби обладают рядом уникальных свойств, обеспечивающих им широкое использование в теоретической и прикладной математике. Этим и объясняется повышенный интерес математиков к данной теории на протяжении нескольких веков.

Цепные дроби широко применяются в теории чисел: обобщены некоторые основные алгоритмы (алгоритм Евклида, Остроградского, Эйлера), найдено решение классической задачи об алгебраических иррациональностях высших степеней, найдены отдельные решения некоторых диофантовых уравнений и их систем.
Цепные дроби дают большое преимущество в точности при приближённом нахождении корней квадратных уравнений; вычислении логарифмов чисел.
Ссылка на работу "История развития Цепных дробей"

Папирус написанный писцом по имени Ахмес (авторы не известны)
Египет
Математический папирус Ахмеса (также известен как папирус Ринда или папирус Райнда)
В папирусе Ринда содержится удивительная формула для вычисления площади круга:
, где S -площадь, а D – диаметр круга. Формула дана в виде рецепта: «Возьми диаметр круга и отбрось его девятую долю; на остающемся построй квадрат».
Здесь используются наилучшие рациональные приближения. Трудно сказать, однако, как египтяне нашли этот коэффициент. Его могли найти и просто подбором – что абсолютно исключено в случае приближений
, найденных Архимедом.
2
Цзу Чун-чжи
Китай
π заключено между 3,1415926 и 3,1415927
китайский астроном Цзу Чун-чжи (V в. н.э.) показал, что π заключено между 3,1415926 и 3,1415927. он указал в качестве рационального приближения к π величину
.
В 464 году, когда Цзу Чунчжи было 35 лет, он начал заниматься вычислением числа {\displaystyle \pi }\pi .

Был придворным астрономом во времена династии Ци (479—502). Разработал новый календарь Дамин ли, который был введен в 510, уже после смерти Цзу Чунчжи его сыном Цзу Хэнчжи и применялся до 588.
В последние годы жизни занимал должность начальника уезда.
3
Омар Хайям (ок. 1048-1122)
Хорасан-Резави (Персия)
Продолжительность года по его приближениям составляла суток и составляла погрешность всего 19 секунд в год
Из средневековых математиков близко подошёл к цепным дробям

4
Рафаэль Бомбелли (1526-1572)
Италия
Первым известным использованием непрерывной дроби является приближённое выражение для
следующего вида
[17]. Это частный случай формулы

итальянского математика Рафаэль Бомбе, вышедший в 1572 г. в статье, написанной в то время, когда в Италии и Франции впервые появились алгебраические понятия и обозначения.
Бомбелли пришёл к цепным дробям, изучая извлечение квадратного корня из чисел.
5
Пьетро Антонио Катальди (1552-1626)
Италия
В 1613 г. он ввёл при записи цепной дроби повторное применение дробной черты, т.е. уже настоящее обозначение цепной дроби, только вместо + он употреблял перлюэт (&)
И его запись разложения
выглядела следующим образом:
=4&
&
… Кроме разложения иррационального числа в ряд Катальди ещё и нашёл приближения этого числа:
и
, между которыми заключён
(хотя он не знал способа последовательного вычисления подходящих дробей)
Катальди и Бомбелли пришли к цепным дробям, исходя из извлечения квадратного корня из чисел, а Даниель Швентер (1585-1636), немецкий математик, пришёл к цепным дробям путём приближённого представления обыкновенных дробей с большими числителями и знаменателями. Он раскладывал обыкновенную дробь в цепную, используя таблицу, с помощью весьма интересного способа [25]. Таким образом, он нашёл рекуррентные соотношения для последовательного вычисления числителей и знаменателей подходящих дробей. Но при этом Швентер рассматривал только правильные дроби – дроби, числители которых все равны единице, а все знаменатели являются натуральными числами.
6
Джон Валлис (1616-1703)
Англия
В середине XVII века английский математик Джон Валлис (1616-1703) первым по времени разложил трансцендентное число
в бесконечное произведение:

. Броункер (1620-1686), первый президент Королевского общества, около 1659 г. без доказательства опубликовал разложение его в цепную дробь:
.

7
Христиан Гюйгенс (1629-1695)
Франция (родился в Ирландии)
тношение числа зубцов
двух каких-либо колёс должно быть равным отношению времён обращения двух планет вокруг Солнца
Это отношение выражается достаточно точно в виде (несократимой) дроби с большим числителем и большим знаменателем. Изготовление же таких зубчатых колёс, практически очень сложно. Тогда Гюйгенс нашёл среди дробей с меньшим числителем и меньшим знаменателем подходящую дробь к числу

Гюйгенс обратил внимание на то, что нельзя найти обыкновенную дробь с меньшими числителем и знаменателем, чем подходящая, которая была бы ближе к значению цепной дроби; а также, что подходящие дроби попеременно то больше, то меньше значения цепной дроби.
8
Леонард Эйлер (1707-1783)
Швейцария
Рассматривал цепную дробь общего вида и впервые появляются соответствующие цепные дроби
Вторая работа Эйлера, вышедшая в 1750 г., фактически являлась её продолжением, в ней рассматривались вопросы о применении цепных дробей для решения дифференциальных уравнений, алгоритм нахождения подходящих дробей, преобразование числовых рядов в равноценные цепные дроби, представление иррациональных чисел в цепные дроби и нахождение для некоторых из них подходящих дробей. Из его работ стало ясно, что непрерывные дроби могут применяться как в теории чисел, так и в анализе. Эйлеру также принадлежат и многие другие работы, связанные с изучением и применением цепных дробей.
Следует заметить, что сам термин «цепная дробь» появился лишь в XVIII веке, а до этого времени использовалось понятие «непрерывная дробь».


This site was made on Tilda — a website builder that helps to create a website without any code
Create a website