Выбрать главу

CDialog::OnMouseMove(nFlags, point);

}

Резюме

Вы создали и выполнили программу Draw.exe, с помощью которой вы можете рисовать, путем передвижения мыши, при нажатой ее левой кнопки. Также вы познакомились с функцией OnMouseMove, которая выполняется при передвижении мыши, и с функцией OnLButtonDown — при нажатии на левую кнопку мыши.

Вы закончили третий урок!

МАТЕМАТИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ

Задачи с решениями

Ведет Данила Мастер

1. Положим, что мы хотим приблизить вещественное число α € £(0,1) с точностью ε т. е. подобрать с помощью некоторого изображающего аппарата рациональное число — так чтобы p/q

| α — (p/q)|< ε

Воспользуемся для этого двумя изображающими аппаратами, именно систематическими (двоичными) дробями с одной стороны и цепными (непрерывными) дробями — с другой, и оценим потребные для хранения числа а количества информации при каждом из способов представления.

Случай систематических дробей хорошо известен. При разложении числа в двоичную дробь длины m, т. е. при использовании m значащих бит для мантиссы погрешность приближения числа α составит — (1/2)∙2-m = 2-m-1. Поэтому для достижения потребной точности ε мы должны иметь

2-m-1 < ε => -m - 1 < log2 ε => m > -log2 ε - 1 = log2(1/ε) - 1.

Таким образом для достижения точности ε мы должны затратить по меньшей мере

I2(ε) = log2 (1/ε) — 1 (1)

бит информации.

2. Разложим теперь наше число α в цепную дробь:

и возьмем в качестве представления числа α последовательность {а1, а2…., аn}, обрезая цепную дробь на n-м члене, т. е. беря nподходящую дробь (поскольку α € (0,1), то, очевидно, а0 = 0).

Известно, что для записи числа αi, — требуется в среднем log2 αi — бит, и значит для хранения последовательности {а1, а2…., аn} этих бит потребуется по меньшей мере

Iс = Σni=1 log2 ai = log2 Пni=1ai

(2)

Остается связать данное количество информации с потребной точностью представления числа α. Этим мы и займемся.

Известно (см. [1], стр. 40, формула (30)), что подходящая дробь

построенная по числу а, приближает его с точностью 1/q2n:

(pn/qn)| < 1/q2n

Поэтому для приближения α с точностью ε достаточно соблюдения условия

1/q2n < ε => qn > 1/√ε

Остается получить оценку сверху для qn, причем требуется оценить qn величиной, связанной с Ic. Сделаем это.

Для знаменателей qn подходящих дробей справедливо рекуррентное соотношение (см. [1], стр. 11, формула (7))

qк = aкqк-1 + aкqк-2,

причем по определению полагается q-1 = 0, q0 = 1. Тогда q1 = а1, q2 = a2a1 + 1, q3 = a3a2a1 + a3 + a1 и т. д.

Лемма. Для знаменателей qn верна оценка qn <= 2n-1πn, где πnПn i=1= ai.

Доказательство (методом мат. индукции). Для n = 1 утверждение верно, ибо q1 = а1. Предположим, что оценка верна для всех k и n. Тогда

поскольку выражение в круглых скобках не превосходит единицы ибо аn >= 1, аn+1 >= 1. Лемма доказана.

Опираясь теперь на лемму, заключаем, что для аппроксимации числа α с точностью ε должно быть:

1/√ε < qn =< 2n-1Пni-1 ai

Следовательно, используя (2), находим:

Таким образом, учитывая (1), получаем соотношение:

Ic(ε) >= (1/2)∙I2(ε) - n + 3/2

Впрочем, данная оценка довольно груба. Ее можно немного усилить.

С другой стороны, очевидно, qn >= Пn i=1 ai (доказывается тоже индукцией), поэтому если

1/q2n < ε < 1/q2n-1