Эта публикация цитируется в
7 статьях
Универсальное обобщение алгоритма цепной дроби
А. Д. Брюно Институт прикладной математики им. М. В. Келдыша
Аннотация:
1. Простое обобщение. Пусть в трехмерном вещественном пространстве заданы три вещественные однородные линейные формы. Их модули дают отображение этого пространства в другое. В нем рассматривается выпуклая оболочка образов всех целочисленных точек первого пространства, кроме его начала координат. Замыкание этой выпуклой оболочки названо модульным многогранником. Наилучшие целочисленные приближения к корневым подпространствам заданных форм дают точки, образы которых лежат на границе модульного многогранника. Граница модульного многогранника вычисляется любой стандартной программой вычисления выпуклых оболочек. Алгоритм дает также периодичность для кубических иррациональностей с положительным дискриминантом. Обобщить цепную дробь пытались Эйлер, Якоби, Дирихле, Эрмит, Пуанкаре, Гурвиц, Клейн, Минковский, Вороной и многие другие.
2. Универсальное обобщение. Пусть в
$n$-мерном вещественном пространстве
$\mathbb R^n$ заданы
$l$ линейных и
$k$ квадратичных форм (
$n = l + 2k$). Модули этих форм задают отображение пространства
$\mathbb R^n$ в положительный ортант
$\mathbf S=\mathbb R^m_+$ $m$-мерного вещественного пространства
$\mathbb R^m$,
$m = l + k$. При этом целочисленная решётка
$\mathbb Z^n$ в
$\mathbb R^n$ отображается в некоторое множество
$\mathbf Z$ в
$\mathbf S$. Замыкание выпуклой оболочки
$\mathbf H$ множества
$\mathbf Z\backslash 0$ является многогранным множеством. Целочисленные точки из
$\mathbb R^n$, отображающиеся на границу
$\partial\mathbf H$ многогранника
$\mathbf H$, дают наилучшие диофантовы приближения к совокупности корневых подпространств
$m$ заданных форм. В алгебраическом случае, когда заданные формы определённым образом связаны с корнями многочлена степени
$n$, доказывается, что многогранник
$\mathbf H$ имеет
$m-1$ независимый период. Это обобщение теоремы Лагранжа о периодичности цепной дроби квадратичной иррациональности. По теореме Дирихле соответствующее поле алгебраических чисел имеет ровно
$m-1$ фундаментальных единиц. Граница
$\partial\mathbf H$ многогранника
$\mathbf H$ вычисляется стандартной программой вычисления выпуклых оболочек.
Библиография: 75 названий.
Ключевые слова:
цепная дробь, модульный многогранник, программа вычисления выпуклого многогранника.
УДК:
511.36 Поступила в редакцию: 30.04.2015