1.5. X2 – AY2 = 1 түріндегі теңдеудің барлық шешімдерін табу.
X2 – AY2 = 1 екі белгізі бар екінші дәрежелі теңдеу, мұндағы А – кез – келген толық квадрат емес бүтін оң сан. Мұндай теңдеулерді шешудің жолын табу үшін, алдымен түріндегі ирррационал сандарды үздіксіз бөлшектерге жіктеуді қарастырайық. Евклид алгоритмі бойынша кез – келген рационал санды шектеулі тізбек түрінде жазуға болады, ал иррационал санды шектеусіз тізбек түрінде жазуға болады.
Мысалы үшін санын үздіксіз бөлшек түрінде жазайық.Ол үшін төмендегідей тепе – тең түрлендіруін пайдаланамыз:
( - 1)( + 1) = 1,
- 1 = ,
- 1 = .
Бөлшектің бөліміндегі - 1 айырымын мәні соған тең өрнегімен алмастырамыз да, келесі бөлшек тізбегін аламыз:
- 1 = , =
Тағы да алдыңғыдай алмастыру жасасақ, келесі бөлшек тізбегін аламыз:
=
Осы процесті ары қарай жалғастыра отырып, үздіксіз бөлшек тізбегін аламыз:
= (1)
тепе – теңдігіне негізделіп, жоғарыда қолданған бөлшек тізбегіне жіктеу әдісі кез – келген иррационал үшін жарамайды. A бүтін саны A = m2 + 1 түрінде берілсе ғана қолдануға болады, мұндағы m - кейбір бүтін сан және m ≠ 0. Енді (1) түріндегі ақырсыз бөлшек тізбегі үшін, δ1, δ2, δ3 ... лайықты бөлшектер тізбегін құрастырайық:
δ1 = 1, δ1 < .
δ2 = , δ2 > , (2)
δ3 = , δ3 <
δ4 = … = , δ4 > . т.с.с.
Лайықты бөлшектер құру тәсілі бойынша,
δ1 < δ3 < … <
δ2 > δ4 > … >
теңсіздіктері шығады.
Жалпы жағдайда кез – келген α1 иррационал санын ақырсыз бөлшек тізбегіне жіктеу берілсін:
Онда лайықты бөлшектер үшін келесі теңсіздік орынды:
δ1 < δ3 < … < δ2k+1 < … < α < …< δ2k < …< δ4 < δ2 (3)
δk лайықты бөлшегін
түрінде жазайық.
Алдыңғы тақырыпта ақырлы бөлшек тізбектері үшін қолданған (1.3 - 6) қатынасы:
P k = Pk-1 q k + P k-2 , Q k = Qk-1 q k + Q k-2
ақырсыз бөлшек тізбектері үшін де сақталады. Біз еш жерде бөлшек тізбегі ақырлы болады дегенді пайдаланбаған едік, сондықтан көршілес лайықты бөлшектер арасындағы (1.3 - 7) қатынасы да сақталады:
- = (4)
(4) қатынастың дербес жағдайы
=
Енді мына теңсіздіктің орынды екенін көрсетейік:
0 < < (5)
Шындығында, бұл теңсіздіктің сол жағы (3) теңсіздікке сүйенсек, бірден шығады:
.
(5) теңсіздіктің оң бөлігінің дұрыстығын да дәледеу қиын емес,
,
теңдігінің δk лайықты бөлшегін бөлшегімен алмастырайық:
- α <
Шыққан теңсіздікті Q 2k - ға көбейтсек, күткен нәтижеге жетеміз:
< .
Соңғы теңсіздікті x2 - 2y2 = 1 (6) теңдеуін шешу үшін қолданайық. Теңдеудің сол жағын көбейткіштерге жіктейік:
Достарыңызбен бөлісу: |