The word "convergent" has a number of different meanings in mathematics.

Most commonly, it is an adjective used to describe a convergent sequence or convergent series, where it essentially means that the respective series or sequence approaches some limit (D'Angelo and West 2000, p. 259).

The rational number obtained by keeping only a limited number of terms in a continued fraction is also called a convergent. For example, in the simple continued fraction for the golden ratio,

(1)

the convergents are

(2)

Convergents are commonly denoted , ,  (ratios of integers), or  (a rational number).

Given a simple continued fraction , the th convergent is given by the following ratio of tridiagonal matrix determinants:

(3)

For example, the third convergent of  is

(4)

In the Wolfram Language, Convergents[terms] gives a list of the convergents corresponding to the specified list of continued fraction terms, while Convergents[x, n] gives the first  convergents for a number .

Consider the convergents  of a simple continued fraction , and define

			(5)
			(6)
			(7)
			(8)

Then subsequent terms can be calculated from the recurrence relations

			(9)
			(10)

, 2, ..., .

For a generalized continued fraction , the recurrence generalizes to

			(11)
			(12)

The continued fraction fundamental recurrence relation for a simple continued fraction is

(13)

It is also true that if ,

			(14)
			(15)

Furthermore,

(16)

Also, if a convergent , then

(17)

Similarly, if , then  and

(18)

The convergents  also satisfy

			(19)
			(20)

Plotted above on semilog scales are  ( even; left figure) and  ( odd; right figure) as a function of  for the convergents of . In general, the even convergents  of an infinite simple continued fraction for a number  form an increasing sequence, and the odd convergents  form a decreasing sequence (so any even convergent is less than any odd convergent). Summarizing,

(21)

(22)

Furthermore, each convergent for  lies between the two preceding ones. Each convergent is nearer to the value of the infinite continued fraction than the previous one. In addition, for a number ,

(23)

REFERENCES:

D'Angelo, J. P. and West, D. B. Mathematical Thinking: Problem-Solving and Proofs, 2nd ed. Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall, 2000.

Liberman, H. Simple Continued Fractions: An Elementary to Research Level Approach. SMD Stock Analysts, pp. II-9-II-10, 2003.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

قسم الإعلام يشارك في الاجتماع التحضيري لمناقشة الخطة الإعلامية لزيارة عاشوراء

بحضور متوليها الشرعي.. العتبة العباسية المقدسة تواصل إقامة المجالس الحسينية لإحياء شهر المحرم

قسم الشؤون الفكرية يطلق برنامجه التبليغي في أكثر من 20 دولة إفريقية

شعبتا الخطابة النسوية والتوجيه الديني تواصلان إقامة المجالس الحسينية في مرقد أبي الفضل العباس (عليه السلام)

المزيد

الآخبار الصحية

دراسة تكشف علاقة خطيرة بين عمر الأم وصحة مولودها

دراسة تحذر.. اضطراب نوم بسيط قد يسبب الموت المبكر ؟

الاستحمام بالماء الساخن.. راحة مؤقتة وأضرار دائمة للبشرة

ماذا يحدث للجسم عند تخطي وجبة الإفطار؟

المزيد

الآخبار التكنلوجية

كيف تساعد الصيانة الوقائية في الحفاظ على كفاءة التكييف في سيارتك ؟

في ظاهرة غريبة حيرت العلماء.. كوكبنا قد يسجل أقصر يوم في التاريخ هذا الصيف!

السد الصيني العملاق يعيق دوران الأرض ويغيّر شكلها ؟

السعودية تطلق 10 تجارب علمية إلى محطة الفضاء الدولية

المزيد