・特別な分数?                          KS 氏

 1/3=(1+3)/(5+7)=(1+3+5)/(7+9+11)=・・・ と続く分数に興味を持ちました。 分子、分母が、
すべて奇数でうまく表現されています。特別なものと思っていましたが、自由にたくさん作れ
る当たり前の結果という風に思えてきました。

 他にどのような表現方法があるでしょうか?趣旨は、「一定の数をもち、いくらでも規則的
に作れる分数」です。どんな分数でも可能でしょうか?


 DD++さんからのコメントです。(平成27年7月3日付け)

 1/(3+5)=(1+3)/(5+7+9+11)=・・・ とか、奇数で同じように上下の個数を一定にすれば、1/8
とか 4/5 とか n2/(m2-n2) というタイプの分数は全部作れますね。

 あと、別パターンですぐに思いつくのは、

 (1^3)/(1)^2=(1^3+2^3)/(1+2)^2=(1^3+2^3+3^3)/(1+2+3)^2

とかですか。探せば無数に作れそうですが、任意の分数でこういうことができるかというと難
しそう。


 GAI さんからのコメントです。(平成27年7月3日付け)

 KSさんの趣旨には添わないと思いますが、奇数と偶数を材料に、次の様に組み立てる計
算は、さて、どんな値でしょうか?

分子=(3/1)^1*(5/3)^3*(7/5)^5*(9/7)^7*・・・・・*((2n+1)/(2n-1))^(2n-1)
分母=(4/2)^2*(6/4)^4*(8/6)^6*(10/8)^8*・・・・・*((2n+2)/(2n))^(2n)

この時、limn→∞ (分子/分母)は?


 DD++さんからのコメントです。(平成27年7月4日付け)

 ((2n+2)/(2n))^(2n) = ((1+1/n)^n)^2 → e2 なので、ゼロ収束でもなければ発散(振動)だと
いうことはすぐにわかりますが、果たしてゼロ収束するのや否や。手がかりを求めて彷徨っ
ていますが難しいですね。

 上下交互に1つ増えるんじゃなくて、上下同時に1つ増えるんで振動しないんですね。失礼
しました。


 らすかるさんからのコメントです。(平成27年7月4日付け)

 「WolframAlpha」によると、0.577864という近似値になりますので、π/(2e) でしょうか。


 GAI さんからのコメントです。(平成27年7月4日付け)

 はい、その値に収束するそうです。更に、奇数の積を分母にする無限個の分数和と無限
に伸びる連分数の合計が、何と、sqrt(π*e/2) なる等式をラマヌジャンが見つけたという。

1/1+1/(1*3)+1/(1*3*5)+1/(1*3*5*7)+1/(1*3*5*7*9)+・・・・・+
              +1/(1+1/(1+2/(1+3/(1+4/(1+5/(1+6/(1+7/(1+・・・・・・・・)))))))))・・・・・
=1.410686134・・・+0.655679543・・・
=2.066365677・・・
=√(πe/2)

 また、 (1+1/1)(1-1/3)(1+1/5)(1-1/7)(1+1/9)(1-1/11)(1+1/13)(1-1/15)・・・・・=

分子=Πn=1〜∞ (1+1/((2n-1)*(2n+1)))=(1+1/(1*3))(1+1/(3*5))(1+1/(5*7))・・・
分母=Σn=1〜∞ (1/((2n-1)*(2n+1)))=1/(1*3)+1/(3*5)+1/(5*7)+・・・

 分子/分母--->π

なんかも特別な分数かも。


 KSさんからのコメントです。(平成27年7月5日付け)

 いろいろ作ってみました。トリビアルなもの

1/3=(1+3)/(3+9)=(1+3+5)/(3+9+15)=…

1/3=(1+2)/(3+6)=(1+2+3)/(3+6+9)=…

1/3=2/(1+2+3)=3/(2+3+5)=…

1/3=4/(3+9)=9/(3+9+15)=…

1/3=(1+2)/(4+5)=(1+2+3)/(5+6+7)=…

1/2=(1より小さい分母がn以下の既約分数の分子の和)/(上の分数の分母の和)

 趣旨として、単純で、意外性があり、一般的なもの。単位分数でないと難しいでしょうか?



                         投稿一覧に戻る