Чебышевский сборник
RUS  ENG    ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB  
Общая информация
Последний выпуск
Архив

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Чебышевский сб.:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Чебышевский сборник, 2022, том 23, выпуск 4, страницы 20–38
DOI: https://doi.org/10.22405/2226-8383-2022-23-4-20-38
(Mi cheb1220)
 

Целочисленная аппроксимация отрезка

М. М. Галламов
Список литературы:
Аннотация: Пусть $OXY$ — декартова система координат с целочисленной решёткой, единичные квадраты которой раскрашены в шахматном порядке. Целочисленная аппроксимация отрезка $AB$ задается с помощью клетчатой области $\mathbb{S}_{AB}$ из (раскрашенных) клеток, внутренность каждого из которых.имеет непустое пересечение с $AB$. Если $P^{\pm}_{AB}$ — правая и левая замкнутые полуплоскости, определяемые прямой $l_{AB}$ посредством точки $A$ и $B$, то $\mathbb{S}^{\pm}_{AB}=\mathbb{S}_{AB}\cap P^{\pm}_{AB}$ — его правая и левая области. (Внутри $\mathbb{S}_{AB}$ нет целых точек.) Ломанные $\mathrm{L}^{\pm}(A^{\pm},B^{\pm})$ из $\mathbb{S}^{\pm}_{AB}$ с концами $A^{\pm}$ и $B^{\pm}$ и целыми вершинами — правая и левая (целочисленными) аппроксимациями отрезка $AB$ — концы выбираются из вершин крайних клеток. Если $l_{AB}$ параллельна одной из осей координат, то полагаем $\mathbb{ S}_{AB}=\varnothing$ и тогда аппроксимация отрезка $AB$ есть минимальный отрезок с целыми концами, содержащий $AB$. Такие аппроксимации строятся с помощью алгоритма “вытягивания носов”, который представляет собой геометрическую интерпретацию цепной дроби углового коэффициента прямой $l_{AB}$. На основании этого метода построения получена точная формула для вычисления числа целых точек внутри произвольного треугольника, а также частично решена задача С. В. Конягина о шахматной раскраске: Если $\mathbf{U}(t)$ множество всех раскрашенных клеток из треугольника, отсекаемого прямой $f_{t}:y= -\alpha x+t$, $\alpha,\ t>0$, то разность $u(t)$ между белыми и черными клетками из $\mathbf{U}(t)$ для каждого положительного иррационального $\alpha$ не ограничена ни снизу, ни сверху, когда $t\rightarrow\infty$.
Решение получено для чисел вида: $e^{\pm1}$, $\mathrm{tg}^{\pm1}$, $[a^{-}_{0}; a^{-}_{1},a^{-}_{2},\ldots]^{\pm1}$, $[a^{+}_{0};a^{+}_{1},a^{+}_{2}, \ldots]^{\pm1}$, $[a^{+}_{0};a^{-}_{1},a^{+}_{2},\ldots]^{\pm1}$, где верхний индекс плюс (минус) указывает на четность (нечетность) элемента цепной дроби, определяемой $\alpha$.
Метод построения аппроксимации отрезка был применен при решении задачи о шахматной раскраске для чисел $\frac{\sqrt{5}+1}{2}$, $[a^{+}_{0};a^{+ }_{1},a^{+}_{2},\ldots]$, $a^{-}_{2n+1}$ и $[a^{-}_{0};a^{-}_{1},a^{-}_{ 2},\ldots]$, если ограничено
\begin{equation*} \begin{array}{l} 2^{k-1}b_{3}b_{9} \cdots b_{6(k-1)+3} + \cdots + 2^{2}\sum^{k}_{i_{1}>i_{2}>i_{3}=1} b_{6(k-i_{1})+3}b_{6(k-i_{2})+3} \\ b_{6(k-i_{3})+3} + 2\sum^{k}_{i_{1}>i_{2}=1} b_{6(k-i_{1})+3}b_{6(k-i_{2})+3} + \sum^{k}_{i=1}b_{6(k-i_{1})+3} + 1, \end{array} \end{equation*}
для некоторых $b_{n}=\left\lfloor\frac{a^{-}_{n}-1}{2}\right \rfloor$, представляющих целую часть $\frac{a^{-}_{n}-1}{2}$. Так при $b_{n}=0$ цепная дробь $[a^{-}_{0};a^{-}_{1},a^{-}_{2}, \ldots]=\frac{\sqrt{5}+1}{2}$.
Ключевые слова: Задача С. В. Конягина о шахматной раскраске, прямая с иррациональным угловым коэффициентом и шахматная раскраска, цепная дробь, геометрическая интерпретация цепной дроби, алгоритм “вытягивания носов”, целочисленная решётка, аппроксимация отрезка количество целых точек внутри треугольника.
Поступила в редакцию: 07.06.2022
Принята в печать: 08.12.2022
Тип публикации: Статья
УДК: 51
Образец цитирования: М. М. Галламов, “Целочисленная аппроксимация отрезка”, Чебышевский сб., 23:4 (2022), 20–38
Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{Gal22}
\by М.~М.~Галламов
\paper Целочисленная аппроксимация отрезка
\jour Чебышевский сб.
\yr 2022
\vol 23
\issue 4
\pages 20--38
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/cheb1220}
\crossref{https://doi.org/10.22405/2226-8383-2022-23-4-20-38}
Образцы ссылок на эту страницу:
  • https://www.mathnet.ru/rus/cheb1220
  • https://www.mathnet.ru/rus/cheb/v23/i4/p20
  • Citing articles in Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles in Google Scholar: Russian articles, English articles
     
      Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация посетителей портала  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2024