A number of closed-form constants can be obtained for generalized continued fractions having particularly simple partial numerators and denominators.

The Ramanujan continued fractions provide a fascinating class of continued fraction constants. The Trott constants are unexpected constants whose partial numerators and denominators correspond to their decimal digits (though to achieve this, it is necessary to allow some partial numerators to equal 0).

The first in a series of other famous continued fraction constants is the infinite regular continued fraction

			(1)
			(2)

The first few convergents  of the constant are 0, 1, 2/3, 7/10, 30/43, 157/225, 972/1393, 6961/9976, ... (OEIS A001053 and A001040).

Both numerator  and denominator  satisfy the recurrence relation

(3)

where  has the initial conditions ,  and  has the initial conditions , . These can be solved exactly to yield

			(4)
			(5)
			(6)
			(7)

where  is a modified Bessel function of the first kind and  is a modified Bessel function of the second kind. Therefore, as , the infinite continued fraction is given by

			(8)
			(9)
			(10)

(OEIS A052119; Lehmer 1973, Rabinowitz 1990; Borwein et al. 2004, p. 35).

The related constant defined by the generalized continued fraction

			(11)
			(12)

has th convergent is given by

(13)

where  is the gamma function and  is the subfactorial. The first few convergents  are therefore 1, 1/2, 3/5, 11/19, 53/91, 103/177, ... (OEIS A053557 and A103816). As , this gives the value

			(14)
			(15)

(OEIS A073333).

Another similar continued fraction constant that can be computed in closed form is

			(16)
			(17)
			(18)
			(19)

(OEIS A111129), where erfc is the complementary error function. No closed form is known for the convergents, but for , 2, ..., the first few convergents are 1, 1/3, 2/3, 4/9, 7/12, 19/39, 68/123, ... (OEIS A225435 and A225436).

Another closed-form continued fraction is given by

			(20)
			(21)
			(22)
			(23)

(OEIS A113011). The first few convergents are 5/3, 29/19, 233/151, 2329/1511, 27949/18131, 78257/50767, ... (OEIS A113012 and A113013).

The general infinite continued fraction  with partial quotients that are in arithmetic progression is given by

(24)

(Schroeppel 1972) for real  and .

Perron (1954-57) discusses continued fractions having terms even more general than the arithmetic progression and relates them to various special functions. He does not, however, appear to specifically consider equation (24).

REFERENCES:

Borwein, J.; Bailey, D.; and Girgensohn, R. Experimentation in Mathematics: Computational Paths to Discovery. Wellesley, MA: A K Peters, pp. 34-35, 2004.

Finch, S. R. "Euler-Gompertz Constant." §6.2 in Mathematical Constants. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 423-428, 2003.

Guy, R. K. "Review: The Mathematics of Plato's Academy." Amer. Math. Monthly 97, 440-443, 1990.

Lehmer, D. H. "Continued Fractions Containing Arithmetic Progressions." Scripta Math. 29, 17-24, 1973.

Perron, O. Die Lehre von den Kettenbrüchen, 3. verb. und erweiterte Aufl. Stuttgart, Germany: Teubner, 1954-57.

Rabinowitz, S. Problem E3264. "Asymptotic Estimates from Convergents of a Continued Fraction." Amer. Math. Monthly 97, 157-159, 1990.

Schroeppel, R. Item 99 in Beeler, M.; Gosper, R. W.; and Schroeppel, R. HAKMEM. Cambridge, MA: MIT Artificial Intelligence Laboratory, Memo AIM-239, p. 36, Feb. 1972. http://www.inwap.com/pdp10/hbaker/hakmem/cf.html#item99.

Sloane, N. J. A. Sequences A001040/M2863, A001053/M1783, A052119, A053557, A073333, A103816, A111129, A113011, A113012, A113013, A225435, and A2225436 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

قسم الشؤون الفكرية يقيم أمسيات قرآنية في غانا ونيجيريا ضمن برنامج سفرة الكفيل الرمضانية

شعبة التوجيه الديني النسوي تختتم محافلها القرآنية الرمضانية

المجمع العلمي يختتم مسابقة رحيق الولاء ضمن فعاليات ملتقى النورين الخامس في بابل

الحلقة 27 من جائزة العميد القرآنية تشهد مشاركة 5 قرّاء من فئة الكبار ضمن المرحلة النهائية

المزيد

الآخبار الصحية

كوب قبل النوم.. مشروب طبيعي يحارب الأرق

دون أدوية.. طريقة طبيعية لخفض ضغط الدم بفعالية مذهلة

المعكرونة ليست عدوك.. كيف تصبح جزءا من وجبة صحية متوازنة؟

دراسة: تناول القهوة يوميا يخفض خطر الإصابة بالاضطرابات النفسية

المزيد

الآخبار التكنلوجية

علماء روس يخططون لبناء منشأة للكشف عن المادة المظلمة

ثاني أكسيد الكربون ليس تهديدا للمناخ فقط.. بل لصحة الإنسان أيضا!

ديدان الأرض تكشف تلوث التربة بالمعادن الثقيلة

خبير أرصاد جوية: ظاهرة النينيو القادمة قد تكون الأقوى خلال 10 سنوات

المزيد