(続)連分数の極限値の逆説

 前回の「連分数の極限値の逆説」の継続であります。

aとbから構成される無限連分数において、u[n]という漸化式を構成した。

    

下式の漸化式は解析的な解を出せる。

   

この解析的解は決定論的な式であるのだ。

   

 このPとqは整数である。互いに素であるかどうかは問わない。

漸化式の条件より、

  

p,qについての線形の漸化式なので、正確な解を導出できる。

詳細は省いて、結果を書き出しておきます。

  ここで、

つまりは、決定論的な式がD<0だとカオスを噴き出すわけですね。

  

  

 a=2 & b=-10 としてみるとD=ー36

{p(n).q(n)}として最初の20項は、

{{2, -10}, {-6, -20}, {-32, 60}, {-4, 320}, {312,   40}, {664, -3120}, {-1792, -6640}, {-10224, 17920}, {-2528,   102240}, {97184,  25280}, {219648, -971840}, {-532544, -2196480}, {-3261568,   5325440}, {-1197696, 32615680}, {30220288,  11976960}, {72417536, -302202880}, {-157367808, -724175360}, {-1038910976, 1573678080}, {-504143872, 10389109760}, {9380822016,  5041438720}}   となるり、急速に増大する。

 この数列でp(n)が小さくなることがある。それが、異常なはずれ値となるようだ。

横軸をp、縦軸をqとして点列を結んだものを図示した。

 これだと急速に大きくなるのはわかる。でも、外れ値が見えない。

よって、{ Log(Abs[p]), Log(Abs[q]) }を図示しよう。

 なんだか、ゴジラの背中のようなパターンがあるのがわかる。つまるとこと、ときおり、Pが減るのだ。

 もっと先(100項)まで計算した結果を示す。

 

 なんとなく、pの外れ値は周期的に起きていそうな気がしてきたです。