勵志

勵志人生知識庫

米迪定理

米迪定理是一個關於分數循環小數的數學定理,由E·米迪在1836年證明。該定理主要關注於分數在特定進制下的循環小數表示。

定理定義:

假設有質數 ( p )、正整數 ( a )(小於 ( p ))、正整數 ( b )(大於1)和正整數 ( n )。

如果分數 ( a/p ) 在 ( b ) 進制下的循環節長度是 ( 2n ),並且將這個分數用循環小數表示,則有以下結論:( a_1a_2...a_{2n} + a_{2n+1} + a_{2n+2} + ... + a_l = (b-1)k ),其中 ( k ) 是整數。

定理推廣(廣義米迪定理):

若 ( k ) 是 ( l ) 的正因子,則 ( a_1a_2...a_k + a_{k+1}a_{k+2}...a_{2k} + ... + a_{l-k+1}a_{l-k+2}...a_{l} ) 是 ( b^k - 1 ) 的倍數。

例子:

以1/7為例,其循環小數為142857,滿足米迪定理的條件。這是因為 ( 142857 \times 7 + 1 = 999999 ),而999999可以被3和37整除,這兩個質數的倒數的循環長度為奇數。這表明,當一個質數的倒數循環長度為偶數位時,滿足米迪定理的性質。

結論:

米迪定理提供了一個關於分數循環小數表示的重要規律,特別是在特定進制下。

該定理的推廣形式提供了更一般的結論,有助於理解分數循環小數的結構。

通過例子,我們可以看到米迪定理在實際套用中的效果,尤其是在處理與質數相關的循環小數時。

通過以上分析,我們可以看到米迪定理不僅是一個理論上的數學結果,它也為我們提供了處理和分析分數循環小數的有效工具。