Калькулятор цепных дробей
Преобразуйте любое десятичное число, обыкновенную дробь или квадратный корень в представление в виде цепной дроби с подходящими дробями, пошаговым алгоритмом Евклида и интерактивной визуализацией.
Ваш блокировщик рекламы мешает показывать объявления
MiniWebtool бесплатен благодаря рекламе. Если этот инструмент помог, поддержите нас через Premium (без рекламы + быстрее) или добавьте MiniWebtool.com в исключения и обновите страницу.
- Или перейдите на Premium (без рекламы)
- Разрешите показ рекламы на MiniWebtool.com, затем перезагрузите страницу.
О Калькулятор цепных дробей
Добро пожаловать в калькулятор цепных дробей — мощный инструмент, который преобразует любое десятичное число, обыкновенную дробь или квадратный корень в представление в виде цепной дроби. Изучите знаменитую нотацию [a₀; a₁, a₂, ...], найдите рациональные приближения (подходящие дроби) и визуализируйте структуру вложенных дробей интерактивно.
Что такое цепная дробь?
Цепная дробь — это способ представления числа в виде вложенной последовательности целых частей и дробей:
Где a₀, a₁, a₂, ... — неотрицательные целые числа, называемые неполными частными. Стандартная запись — [a₀; a₁, a₂, a₃, ...]. Некоторые примечательные примеры:
- π (пи) ≈ [3; 7, 15, 1, 292, 1, 1, ...] — число 292 означает, что число пи чрезвычайно точно приближается дробью 355/113
- φ (золотое сечение) = [1; 1, 1, 1, ...] — самая медленно сходящаяся цепная дробь
- √2 = [1; 2, 2, 2, ...] — периодическая дробь, как предсказано теоремой Лагранжа
- e = [2; 1, 2, 1, 1, 4, 1, 1, 6, ...] — красивая закономерность
Как работает алгоритм
Для любого десятичного числа x
- Вычислите a₀ = ⌊x⌋ (целая часть x)
- Установите x₁ = 1/(x − a₀), затем вычислите a₁ = ⌊x₁⌋
- Повторяйте: xₙ₊₁ = 1/(xₙ − aₙ), aₙ₊₁ = ⌊xₙ₊₁⌋
- Остановитесь, когда дробная часть станет равна нулю (рациональное число) или когда будет получено достаточное количество членов
Для обыкновенной дроби p/q (алгоритм Евклида)
Для дроби алгоритм идентичен алгоритму Евклида для поиска НОД:
Каждый шаг деления в алгоритме Евклида порождает одно неполное частное цепной дроби.
Подходящие дроби: лучшие рациональные приближения
Подходящие дроби pₙ/qₙ получаются путем усечения цепной дроби на каждом шаге. Они обладают замечательным свойством: pₙ/qₙ является наилучшим рациональным приближением к x со знаменателем ≤ qₙ.
| Число | Подходящая дробь | Десятичное прибл. | Ошибка |
|---|---|---|---|
| π | 3/1 | 3.0 | 0.14 |
| π | 22/7 | 3.142857... | 1.3 × 10⁻³ |
| π | 333/106 | 3.14150... | 8.3 × 10⁻⁶ |
| π | 355/113 | 3.1415929... | 2.7 × 10⁻⁷ |
| √2 | 1/1 | 1.0 | 0.41 |
| √2 | 3/2 | 1.5 | 0.086 |
| √2 | 7/5 | 1.4 | 0.014 |
| √2 | 17/12 | 1.41̅6̅ | 2.5 × 10⁻³ |
Периодические цепные дроби
Согласно теореме Лагранжа, вещественное число имеет периодическую цепную дробь тогда и только тогда, когда оно является квадратичной иррациональностью (решением квадратного уравнения с целыми коэффициентами). Сюда относятся все квадратные корни из целых чисел, не являющихся полными квадратами.
- √2 = [1; 2] — период длиной 1
- √3 = [1; 1, 2] — период длиной 2
- √7 = [2; 1, 1, 1, 4] — период длиной 4
- √94 = [9; 1, 2, 3, 1, 1, 5, 1, 8, 1, 5, 1, 1, 3, 2, 1, 18] — период длиной 16
Как пользоваться этим калькулятором
- Введите значение: десятичное число (например, 2.71828), обыкновенную дробь (например, 355/113) или квадратный корень (например, sqrt(7))
- Установите максимум членов: большее количество даст больше неполных частных и подходящих дробей
- Нажмите Рассчитать: просмотрите запись в виде цепной дроби, анимированные члены, вложенную визуализацию, таблицу подходящих дробей и шаги Евклида (для дробей)
Часто задаваемые вопросы
Что такое цепная дробь?
Цепная дробь — это выражение вида a₀ + 1/(a₁ + 1/(a₂ + ...)), где a₀, a₁, a₂, ... — целые числа, называемые неполными частными. Любое вещественное число имеет разложение в цепную дробь. Рациональные числа имеют конечные разложения, иррациональные — бесконечные. Квадратичные иррациональности (например, квадратные корни) имеют периодические разложения.
Как перевести десятичную дробь в цепную?
Возьмите целую часть в качестве первого члена. Вычтите её из числа, возьмите обратное значение (1/остаток) и повторите. Например, для π ≈ 3.14159...: целая часть = 3, остаток = 0.14159..., обратное = 7.062..., целая часть = 7, остаток = 0.062..., обратное = 15.996..., целая часть = 15, что дает [3; 7, 15, ...].
Почему sqrt(2) имеет периодическую цепную дробь?
По теореме Лагранжа, вещественное число имеет периодическую цепную дробь именно тогда, когда оно является квадратичной иррациональностью. √2 удовлетворяет уравнению x² = 2, поэтому это квадратичная иррациональность, дающая [1; 2, 2, 2, ...]. Золотое сечение φ = (1 + √5)/2 дает [1; 1, 1, 1, ...] — простейший возможный период.
Что такое подходящие дроби и почему они важны?
Подходящие дроби — это дроби, полученные путем прерывания цепной дроби. Они являются лучшими рациональными приближениями — никакая дробь с меньшим знаменателем не будет ближе к целевому числу. Вот почему 22/7 и 355/113 являются известными приближениями для π: они являются подходящими дробями в разложении числа пи.
Как алгоритм цепных дробей связан с алгоритмом Евклида?
Когда на вход подается дробь p/q, вычисление ее цепной дроби идентично алгоритму Евклида для поиска НОД. Каждый шаг нахождения остатка и частного дает ровно одно неполное частное. Цепная дробь завершается именно тогда, когда найден НОД.
Дополнительные ресурсы
Ссылайтесь на этот контент, страницу или инструмент так:
"Калькулятор цепных дробей" на сайте https://ru.miniWebtool.com// от MiniWebtool, https://MiniWebtool.com/
командой miniwebtool. Обновлено: 18 февр. 2026 г.
Вы также можете попробовать наш AI Решатель Математических Задач GPT, чтобы решить ваши математические проблемы с помощью вопросов и ответов на естественном языке.