ケーニッヒの記法の定義と例
ケーニッヒの記法の定義と例
\(x\in\left(0,1\right]\)を無限小数表示で\(x=0.x_{1}x_{2}\cdots\)とする。
このとき、\(x_{1},x_{2},\cdots\)のうちから0でないものを順番に\(x_{n\left(1\right)},x_{n\left(2\right)},\cdots\qquad n\left(1\right)<n\left(2\right)<\cdots\)とする。
ここで、\(n\left(0\right)=0\)として、
\[ \overline{x_{k}}=x_{n\left(k-1\right)+1}x_{n\left(k-1\right)+2}\cdots x_{n\left(k\right)} \] とおく。
このとき最初の0は文字として考え消してはいけない。
こうすると、
\begin{align*} x & =0.x_{1}x_{2}\cdots\\ & =0,x_{n\left(0\right)+1}x_{n\left(0\right)+2}\cdots x_{n\left(1\right)}x_{n\left(1\right)+1}x_{n\left(1\right)+2}\cdots x_{n\left(2\right)}\cdots\\ & =0,\overline{x_{1}}\overline{x_{2}}\cdots \end{align*} となる。
この表記をケーニッヒの記法という。
\(x\in\left(0,1\right]\)を無限小数表示で\(x=0.x_{1}x_{2}\cdots\)とする。
このとき、\(x_{1},x_{2},\cdots\)のうちから0でないものを順番に\(x_{n\left(1\right)},x_{n\left(2\right)},\cdots\qquad n\left(1\right)<n\left(2\right)<\cdots\)とする。
ここで、\(n\left(0\right)=0\)として、
\[ \overline{x_{k}}=x_{n\left(k-1\right)+1}x_{n\left(k-1\right)+2}\cdots x_{n\left(k\right)} \] とおく。
このとき最初の0は文字として考え消してはいけない。
こうすると、
\begin{align*} x & =0.x_{1}x_{2}\cdots\\ & =0,x_{n\left(0\right)+1}x_{n\left(0\right)+2}\cdots x_{n\left(1\right)}x_{n\left(1\right)+1}x_{n\left(1\right)+2}\cdots x_{n\left(2\right)}\cdots\\ & =0,\overline{x_{1}}\overline{x_{2}}\cdots \end{align*} となる。
この表記をケーニッヒの記法という。
\(0.102003\cdots\)のケーニッヒ記法は\(n\left(1\right)=1,n\left(2\right)=3,n\left(3\right)=6,\cdots\)で\(x_{n\left(1\right)}=1,x_{n\left(2\right)}=2,x_{n2\left(3\right)}=3,\cdots\)となる。
これより、\(\overline{x_{1}}=1,\overline{x_{2}}=02,\overline{x_{3}}=003,\cdots\)となり、\(x=0.\overline{x_{1}}\overline{x_{2}}\overline{x_{3}}\cdots\)となる。
\(f:\)\(\left(0,1\right]^{2}\)\(\rightarrow\left(0,1\right],f\left(a,b\right)\mapsto c\)として、
\[ \begin{cases} a=0.\overline{a_{1}}\overline{a_{2}}\overline{a_{3}}\cdots\overline{a_{n}}\cdots\\ b=0.\overline{b_{1}}\overline{b_{2}}\overline{b_{3}}\cdots\overline{b_{b}}\cdots\\ c=0.\overline{a_{1}}\overline{b_{1}}\overline{a_{2}}\overline{b_{2}}\overline{a_{3}}\overline{b_{3}}\cdots,\overline{a_{n}}\overline{b_{n}},\cdots \end{cases} \] とすればいい。
こうすると\(0.11010101\cdots\)に写る点は\(\left(0.10101\cdots,0.10101\cdots\right)\)の1点になる。
ケーニッヒ記法を使わずにすると、\(0.11010101\cdots\)に写る点は存在しないので単射であるが全射にならない。
何故なら\(\left(0.1,0.111\cdots\right)\)は\(0.11010101\cdots\)に写りそうであるが、無限小数にすると\(\left(0.1,0.111\cdots\right)=\left(0.0999\cdots,0.111\cdots\right)\)なので\(\left(0.1,0.111\cdots\right)\)は\(0.01919191\cdots\)に写り\(0.11010101\cdots\)には写らないからである。
これより、\(\overline{x_{1}}=1,\overline{x_{2}}=02,\overline{x_{3}}=003,\cdots\)となり、\(x=0.\overline{x_{1}}\overline{x_{2}}\overline{x_{3}}\cdots\)となる。
-
ケーニッヒの記法を使うと\(\left(0,1\right]^{2}\)と\(\left(0,1\right]\)の間に全単射写像を作れる。\(f:\)\(\left(0,1\right]^{2}\)\(\rightarrow\left(0,1\right],f\left(a,b\right)\mapsto c\)として、
\[ \begin{cases} a=0.\overline{a_{1}}\overline{a_{2}}\overline{a_{3}}\cdots\overline{a_{n}}\cdots\\ b=0.\overline{b_{1}}\overline{b_{2}}\overline{b_{3}}\cdots\overline{b_{b}}\cdots\\ c=0.\overline{a_{1}}\overline{b_{1}}\overline{a_{2}}\overline{b_{2}}\overline{a_{3}}\overline{b_{3}}\cdots,\overline{a_{n}}\overline{b_{n}},\cdots \end{cases} \] とすればいい。
こうすると\(0.11010101\cdots\)に写る点は\(\left(0.10101\cdots,0.10101\cdots\right)\)の1点になる。
ケーニッヒ記法を使わずにすると、\(0.11010101\cdots\)に写る点は存在しないので単射であるが全射にならない。
何故なら\(\left(0.1,0.111\cdots\right)\)は\(0.11010101\cdots\)に写りそうであるが、無限小数にすると\(\left(0.1,0.111\cdots\right)=\left(0.0999\cdots,0.111\cdots\right)\)なので\(\left(0.1,0.111\cdots\right)\)は\(0.01919191\cdots\)に写り\(0.11010101\cdots\)には写らないからである。
ページ情報
タイトル | ケーニッヒの記法の定義と例 |
URL | https://www.nomuramath.com/ut5np4h9/ |
SNSボタン |
トレミーの定理
\[
\left|\overrightarrow{AB}\right|\left|\overrightarrow{CD}\right|+\left|\overrightarrow{BC}\right|\left|\overrightarrow{DA}\right|=\left|\overrightarrow{BD}\right|\left|\overrightarrow{CA}\right|
\]
剰余演算と床関数・天井関数の関係
\[
\alpha=\beta\left\lfloor \frac{\alpha-\gamma}{\beta}\right\rfloor +\mod\left(\alpha,\beta,\gamma\right)
\]
論理演算同士の関係
\begin{align*}
P\lor Q & \Leftrightarrow\lnot P\uparrow\lnot Q\\
& \Leftrightarrow\lnot P\rightarrow Q\\
& \Leftrightarrow P\leftarrow\lnot Q\\
& \Leftrightarrow\lnot\left(\lnot P\land\lnot Q\right)\\
& \Leftrightarrow\lnot\left(P\downarrow Q\right)\\
& \Leftrightarrow\lnot\left(\lnot P\nrightarrow Q\right)\\
& \Leftrightarrow\lnot\left(P\nleftarrow Q\right)
\end{align*}
階乗冪(下降階乗・上昇階乗)の指数法則
\[
P(x,y+z)=P(x,y)P(x-y,z)
\]