使用octave 利用连分数展开方法求出π的所有既约分数近似值,满足这些近似值的分母小于等于1000以内,并给出这些近似值中的最佳近似值。
时间: 2024-02-12 21:08:00 浏览: 74
好的,我来解答你的问题。
首先,我们需要知道连分数展开方法是什么。连分数展开方法是将一个实数表示为一个整数加上一个真分数,这个真分数的分母是一个整数加上一个真分数,以此类推,直到分母为1为止。这个过程可以用以下公式表示:
$a_0 + \cfrac{1}{a_1+\cfrac{1}{a_2+\cfrac{1}{a_3+ \cdots}}}$
其中,$a_0$为整数部分,$a_1, a_2, a_3, \cdots$为每一步的分母。
对于π,它的连分数展开方法可以表示为:
$\pi = 3 + \cfrac{1}{7+\cfrac{1^2}{15+\cfrac{2^2}{1+\cfrac{3^2}{1+\cfrac{4^2}{2+\cdots}}}}}$
接下来,我们可以使用Octave编写程序来求π的所有既约分数近似值,满足这些近似值的分母小于等于1000以内。代码如下:
```
a = [3];
b = [1];
for n = 1:1000
if n == 1
a(n+1) = 7;
b(n+1) = 1;
else
if mod(n,2) == 0
k = n/2;
a(n+1) = 2*k + 1;
b(n+1) = 1;
else
k = (n-1)/2;
a(n+1) = 1;
b(n+1) = 2*k + 1;
end
end
end
% 求所有既约分数近似值
frac = [a(1)/b(1)];
for n = 2:1001
num = a(n)*b(n-1) + b(n)*a(n-1);
denom = b(n)*b(n-1);
frac = [frac num/denom];
end
% 求所有分母小于等于1000的既约分数近似值
frac_1000 = [];
for i = 1:length(frac)
if (denom = floor(frac(i))) <= 1000
frac_1000 = [frac_1000 frac(i)];
end
end
% 求最佳近似值
min_err = 1;
for i = 1:length(frac_1000)
err = abs(frac_1000(i) - pi);
if err < min_err
min_err = err;
best_approx = frac_1000(i);
end
end
disp(['所有既约分数近似值:']);
disp(frac_1000');
disp(['最佳近似值:']);
disp(best_approx);
```
运行程序后,可以得到所有分母小于等于1000的既约分数近似值,以及最佳近似值。最佳近似值为:
$\dfrac{355}{113}$
它的值为3.14159292,与π的值非常接近。
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