丢番图逼近
丢番图逼近又名丢番图分析,是数论的一个分支。最经典的丢番图逼近主要研究用有理数逼近实数,亦即实数的有理逼近的相关问题。在本条目中,所出现的有理数一般用分数形式表达,且一律要求分子为整数,分母为正整数,通常要求是既约分数。
“丢番图逼近”的名称源于古希腊数学家丢番图。这是因为有理逼近可以归结为求不等式整数解的问题,而求方程整数解的问题一般称为丢番图方程(或不定方程),故而得名。事实上,丢番图逼近与不定方程的研究确有颇多相关。
丢番图逼近的首要问题是寻求实数的最佳(有理)丢番图逼近,简称最佳逼近。具体来说,对于一个实数α,希望找到一个“最优”的有理数p/q作为α的近似,使在分母不超过q的所有有理数中,p/q与α的距离最小。这里的“距离”可以是欧氏距离,即两数之差的绝对值;也可以用|qα-p|等方式度量。满足此类要求的有理数p/q称为实数α的一个最佳逼近。关于如何寻找实数的最佳逼近以及与其相关的一些很自然的问题,已于18世纪随着连分数理论的发展得到基本解决。