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Pythagoras0 (토론 | 기여)  (새 문서: ==개요== * 실수 $\alpha\in (0,1)$의 단순연분수 전개에서 나타나는 수의 분포에 대한 결과   ==가우스-쿠즈민 분포== ===기호=== * 연분수 전개 $\al...)  | 
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* 연분수 전개 $\alpha=[a_0;a_1,a_2,\cdots,]$, $a_0=0$, $a_n\in \mathbb{Z}_{>0}$  | * 연분수 전개 $\alpha=[a_0;a_1,a_2,\cdots,]$, $a_0=0$, $a_n\in \mathbb{Z}_{>0}$  | ||
* $n\geq 0$에 대하여 $\alpha_n$을 $\alpha=[a_0;a_1,a_2,\cdots, a_{n-1},\alpha_{n}]$를 만족하도록 정의하자  | * $n\geq 0$에 대하여 $\alpha_n$을 $\alpha=[a_0;a_1,a_2,\cdots, a_{n-1},\alpha_{n}]$를 만족하도록 정의하자  | ||
| − | * $x_n(\alpha)  | + | * $\alpha_n$의 분수부분 $x_n(\alpha),\, 0\leq x_n(\alpha)< 1$을 생각하자, 즉  | 
| + | $$x_n(\alpha)=\alpha_n-a_n$$  | ||
* $\mu_n(x)=\ell(\{\alpha:x_n(\alpha)<x\})$ 여기서 $\ell$는 $\mathbb{R}$의 르벡 측도  | * $\mu_n(x)=\ell(\{\alpha:x_n(\alpha)<x\})$ 여기서 $\ell$는 $\mathbb{R}$의 르벡 측도  | ||
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|\mu_n(x)-\log_2 (1+x)|<Ce^{-\lambda n}  | |\mu_n(x)-\log_2 (1+x)|<Ce^{-\lambda n}  | ||
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| + | * $k\leq \alpha_{n+1}<k+1$이 될 조건은 $\frac{1}{k+1}<x_n(\alpha)\leq \frac{1}{k}$와 동치이다  | ||
| + | * 따라서  | ||
| + | $$\ell(\{\alpha\in (0,1):a_{n+1}(\alpha)=k\})=\mu_n(\frac{1}{k})-\mu_n(\frac{1}{k+1})$$  | ||
| + | * 이로부터 다음을 얻는다  | ||
| + | $$  | ||
| + | \lim_{n\to \infty}\ell(\{\alpha\in (0,1):a_{n+1}(\alpha)=k\})=\log_2\left(1+\frac{1}{k(k+2)}\right)\sim \frac{1}{\log 2}\frac{1}{k^2}  | ||
| + | $$  | ||
| + | * 가령 $n>>0$에 대하여 $a_{n+1}(\alpha)=1$을 만족하는 실수집합의 르벡측도는 $2-\log_2 3=0.415037499\cdots$에 가까워진다  | ||
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| + | ==메모==  | ||
| + | * $\alpha_n-\left \lfloor{\alpha_n}\right \rfloor =\{\alpha_n\}$  | ||
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2015년 1월 22일 (목) 22:31 판
개요
- 실수 $\alpha\in (0,1)$의 단순연분수 전개에서 나타나는 수의 분포에 대한 결과
 
가우스-쿠즈민 분포
기호
- 연분수 전개 $\alpha=[a_0;a_1,a_2,\cdots,]$, $a_0=0$, $a_n\in \mathbb{Z}_{>0}$
 - $n\geq 0$에 대하여 $\alpha_n$을 $\alpha=[a_0;a_1,a_2,\cdots, a_{n-1},\alpha_{n}]$를 만족하도록 정의하자
 - $\alpha_n$의 분수부분 $x_n(\alpha),\, 0\leq x_n(\alpha)< 1$을 생각하자, 즉
 
$$x_n(\alpha)=\alpha_n-a_n$$
- $\mu_n(x)=\ell(\{\alpha:x_n(\alpha)<x\})$ 여기서 $\ell$는 $\mathbb{R}$의 르벡 측도
 
- 정리 (가우스,쿠즈민, 레비)
 
적당한 상수 $C>0,\lambda>0$에 대하여, 다음이 성립한다 $$ |\mu_n(x)-\log_2 (1+x)|<Ce^{-\lambda n} $$
- $k\leq \alpha_{n+1}<k+1$이 될 조건은 $\frac{1}{k+1}<x_n(\alpha)\leq \frac{1}{k}$와 동치이다
 - 따라서
 
$$\ell(\{\alpha\in (0,1):a_{n+1}(\alpha)=k\})=\mu_n(\frac{1}{k})-\mu_n(\frac{1}{k+1})$$
- 이로부터 다음을 얻는다
 
$$ \lim_{n\to \infty}\ell(\{\alpha\in (0,1):a_{n+1}(\alpha)=k\})=\log_2\left(1+\frac{1}{k(k+2)}\right)\sim \frac{1}{\log 2}\frac{1}{k^2} $$
- 가령 $n>>0$에 대하여 $a_{n+1}(\alpha)=1$을 만족하는 실수집합의 르벡측도는 $2-\log_2 3=0.415037499\cdots$에 가까워진다
 
메모
- $\alpha_n-\left \lfloor{\alpha_n}\right \rfloor =\{\alpha_n\}$