Come trovi la radice quadrata di 2000?
Risposta:
#sqrt(2000) = 20 sqrt(5) = 20 [2;bar(4)] ~~ 44.7#
Spiegazione:
If #a, b >= 0# poi #sqrt(ab) = sqrt(a)sqrt(b)#
Così:
#sqrt(2000) = sqrt(400*5) = sqrt(400)*sqrt(5) = 20sqrt(5)#
Dal #5 = 2^2+1# è nella forma #n^2+1#, #sqrt(5)# ha una semplice espansione come frazione continua:
#sqrt(5) = [2;bar(4)] = 2 + 1/(4+1/(4+1/(4+1/(4+...))))#
In base a quanto un'approssimazione desideriamo, possiamo terminare questa frazione continua a più o meno termini.
Per esempio:
#sqrt(5) ~~ [2;4,4] = 2+1/(4+1/4) = 2 + 4/17 = 38/17#
Così:
#sqrt(2000) = 20 sqrt(5) ~~ 20*38/17 ~~ 44.71#
In realtà:
#sqrt(2000) ~~ 44.72135954999579392818#
Come altro modo per calcolare le approssimazioni successive fornite dalla frazione continua, considerare la sequenza:
#0, 1, 4, 17, 72, 305,...#
where #a_1 = 0#, #a_2 = 1#, #a_(i+2) = a_i + 4a_(i+1)#
Questo è simile alla sequenza di Fibonacci, tranne che per la regola #a_(i+2) = a_i + bb(4)a_(i+1)# invece di #a_(i+2) = a_i + a_(i+1)#.
Questo è fortemente correlato alla frazione continua:
#[4;bar(4)] = 4+1/(4+1/(4+1/(4+1/(4+...))))#
Il rapporto tra termini successivi della sequenza tende a #2+sqrt(5)# (leggermente più veloce della sequenza di Fibonacci #1/2+sqrt(5)/2#)
Ad esempio, possiamo trovare un'approssimazione per #sqrt(5)# in:
#305/72 - 2 = 161/72#
Quindi #sqrt(2000) ~~ 20*161/72 = 3220/72 = 44.7dot(2)#