如何推导以下几种连分数表示?

如何推导以下几种连分数表示?

听说你们想要 ,好,证明给你们看:

那个,原题还有一个连分数,证明在最后哦!(。ò ∀ ó。)这两个证明都是比较初等的。

首先第一步就要吓住你们!

当然了,这个绝对是附加题了,按照契约,在回答最后会补充题目中一个连分数的证明

第一步:

注意到

于是可以收敛地求和:

下式成立:

其中

并且由此对应的

首先考察

于是

把它写成:

求和,上式自带裂项,得到

为了利用类似的部分分式技术

记

下求 ,显然由上定义:

于是,让我们完成复杂的计算,不要害怕哦

(ヽ(≧□≦)ノ)

一般的,我们记

其中

由于 时 收敛

因此必须有

故因为多项式性质 分母没有

那么

因此 因此

完成了证明

下面考虑到 是关于 的有理函数

第二步:定义

定义

下式成立:

我们注意到恒等式

剩下繁琐的计算验证工作省略

放心,还有更繁琐的:

下式成立:

根据前面 可验证原式

然后注意到: 得证

类似的,也可以处理:(一样的递推)

还记得根据前面

(因为 是平凡的)

于是 那条递推式,相当于:

的所有部分分数的分子的和,故

因此 都满足这条递推

第三步:容易归纳得到

而且 这个不好证明,有空补

当然只是收敛性相关的结论,无伤大雅

于是

这样可以写出递推:

于是

于是利用前面 @有丘直方 同学回答的方法,得到

最后是你们想要的最后一组

​ 下式成立

于是根据 的 展式,和裂项技巧

结论易证

现在回到原题,我们写开引理式:

而设

按照连分数的性质,类似的有

考虑

另外数学归纳法可以证明:

因此

剩下验证这与那个无穷级数一致的工作就是很简单的了