А вся книга выложена тут — https://www.mathesis.ru/book/rudio/
www.mathesis.ru
Рудио Ф. О квадратуре круга. — Mathesis.Ru
Одесское издательство «Mathesis» с 1904 по 1925 год выпускало удивительно интересные книги. Некоторые из них стали классикой, часть сейчас незаслуженно забыта. Объединяет их то, что все они раритеты. Чтение этих книг заведомо будет полезно молодому поколению…
Во-вторых, по соседству с цепными дробями есть история про последовательности (или ряды) Фарея.
Давайте возьмём все несократимые дроби p/q на отрезке [0,1], у которых знаменатель q не превосходит некоторого фиксированного числа N. И упорядочим их по возрастанию.
Определение. То, что получилось, называется последовательностью Фарея порядка N.
А как понять, куда какие дроби будут попадать при увеличении N?
А вот расставить все дроби со знаменателем 7 может оказаться не очень тривиально:
Вопрос: а как понять (не выполняя кучи сравнений), что куда ставить?
Второй вопрос — а как устроены расстояния между соседними дробями в последовательности Фарея?
Математические байки
Photo
Скажем, в примере выше:
5/7 приходит между 2/3 и 3/4,
4/7 — между 1/2 и 3/5.
5/7 приходит между 2/3 и 3/4,
4/7 — между 1/2 и 3/5.
И уже несложно угадать, что 5/7 это (2+3)/(3+4), а 4/7 это (1+3)/(2+5).
То есть — новая дробь это всегда "сумма двоечника своих соседей", числитель с числителем, знаменатель со знаменателем.
Такую "сумму" называют медиантой; то, что она заключена между этими дробями, можно увидеть по-всякому, но лучше всего опять переходом от "проективной" картины к линейной. А именно — сопоставим каждой дроби p/q точку (p,q) плоскости; тогда взятие медианты это просто сложение векторов:
А разность двух соседних дробей a/b и c/b в любой последовательности Фарея — это 1/(bd). Что, опять-таки, можно угадать, посмотрев на несколько примеров; скажем,
3/5-4/7=(21-20)/35,
2/3-3/5=(10-9)/15;
после пары-тройки таких вычитаний становится понятно, что в числителе должны всегда быть единицы...
3/5-4/7=(21-20)/35,
2/3-3/5=(10-9)/15;
после пары-тройки таких вычитаний становится понятно, что в числителе должны всегда быть единицы...