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Aproximando$\frac {\log(5/4)}{\log(3/2)}$ a un número racional

Estoy haciendo un juego de teléfono, y la necesito para aproximar $\frac {\log(5/4)}{\log(3/2)}$ a un número racional $p/q$.
Ojalá $p$ e $q$ lo suficientemente pequeño. Por ejemplo, yo no quiero a $p$, $q\approx 10^7$; es demasiado para mi código.

En el juego, hay dos manera de capacidad de actualización. Escriba Un da un adicional de $50\%$ aumentar a la vez. y el tipo B da $25\%$.
Lo que quiero saber es cómo muchas veces de actualización de $(x,y)$ proporciona el mismo aumento adicional. Así que lo que he hecho es resolver de $(3/2)^x = (5/4)^y$ respecto al $\frac xy$.

¿Me pueden brindar un camino para la construcción de la secuencia de $p_n$, $q_n$ que se aproximan al número real?
Gracias de antemano.

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jmerry Puntos 219

Ejecuta el algoritmo de Euclides extendido a encontrar la continuación de la fracción:

$$\begin{array}{cc|cc}x&q&a&b\\ \hline 0.55033971 & & 0 & 1\\ 1 & 0 & 1 & 0\\ 0.55033971 & 1 & 0 & 1\\ 0.44966029 & 1 & 1 & -1 \\ 0.10067943 & 4 & -1 & 2\\ 0.04694258 & 2 & 5 & -9\\ 0.00679426 & 6 & -11 & 20 \\ 0.00617700 & 1 & 71 & -129 \\ 0.00061727 & 10 & -82 & 149\\ 4.31\cdot 10^{-6} & 143 & 891 & -1619 \\ 1.25\cdot 10^{-6} & 3 & -127495 & 231666\end{array}$$ El $q$ columna son los cocientes, que van en la continuación de la fracción. El $a$ e $b$ columnas de la pista de una combinación lineal de los dos originales que es igual a $x_n$; por ejemplo, $-11\cdot 1 + 20\cdot \frac{\log(5/4)}{\log(3/2)}\approx 0.00679426$. La fracción $\left|\frac{\log(5/4)}{\log(3/2)}\right|$ se aproxima por $\frac{|a_n|}{|b_n|}$, con una precisión cada vez mayor.

Las fórmulas para la construcción de esta tabla: $q_n = \left\lfloor \frac {x_{n-1}}{x_n}\right\rfloor$, $x_{n+1}=x_{n-1}-q_nx_n$, $a_{n+1}=a_{n-1}-q_na_n$, $b_{n+1}=b_{n-1}-q_nb_n$. Inicializar con $x_0=1$, $x_{-1}$ la cantidad estamos tratando de estimar, $a_{-1}=b_0=0$, $a_0=b_{-1}=1$.
Si ejecuta la tabla mucho más grande que este, reloj de punto flotante de precisión de los problemas; una vez que el $x_n$ acércate a la exactitud límite para números de punto flotante de cerca de cero, usted no puede confiar en los cocientes más.

Ahora, ¿cómo que la precisión aumenta es irregular. Gran cocientes de ir con muy buenas aproximaciones - ver la forma en que el cociente de $143$ significa que tenemos que ir a seis dígitos del numerador y el denominador hacerlo mejor que eso $\frac{891}{1619}$ aproximación.

Por supuesto que es una cuestión de equilibrio entre la precisión y la profundidad de ir. Por sus efectos en el cálculo del coste de los dos actualizaciones, probablemente me vaya con ese $\frac{11}{20}$ aproximación.

13voto

Anthony Shaw Puntos 858

La continuación de la fracción de $\frac{\log\left(\frac54\right)}{\log\left(\frac32\right)}$es $$ {0;1,1,4,2,6,1,\color{#C00}{10},143,3,\puntos} $$ El convergents para esto continuó fracción se $$ \left\{0,1,\frac12,\frac59,\frac{11}{20},\frac{71}{129},\frac{82}{149},\color{#C00}{\frac{891}{1619}},\frac{127495}{231666},\frac{383376}{696617},\dots\right\} $$ Como Ross Millikan menciona, deteniéndose justo antes de un gran continuant como $143$ da una especial buena aproximación para el tamaño del denominador; en este caso, la aproximación a$\frac{891}{1619}$ está más cerca de lo que $\frac1{143\cdot1619^2}$ a $\frac{\log\left(\frac54\right)}{\log\left(\frac32\right)}$.

12voto

Shabaz Puntos 403

El número que desea aproximar es aproximadamente $0.550339713213$ . Una excelente aproximación es $\frac {891}{1619}\approx 0.550339715873$ . Lo conseguí usando la fracción continua . Cuando ve un valor grande como $143$ , truncar antes de que produzca una muy buena aproximación.

2voto

E.H.E Puntos 8642

Use la siguiente ecuación $$\log(1+\frac{1}{x})\approx\frac{3+6x}{6x^2+6x+1}$ $ para que $$\log(\frac{5}{4})=\log(1+\frac{1}{4})$ $ $$\log(\frac{3}{2})=\log(1+\frac{1}{2})$ $ el valor aproximado será $$\frac {\log(5/4)}{\log(3/2)}\approx \frac{333}{605}=0.55041322$ $

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