连分数的拉格朗日定理几何证明
数论
2026-03-16 v1 动力系统
群论
度量几何
环与代数
摘要
对于规则连分数(CFs),具有有限展开的点恰好是有理数,依据拉格朗日定理,具有最终周期展开的点恰好是整数系数非退化二次方程的根。我们将两者结果扩展到proper与离散 Iwasawa CFs,包括实数、复数、三维、四元数、八元数以及海森堡 CFs。具体而言,对于点 ,以下三个条件等价: 有有限展开、(相应模块群 中)、 是 中某抛物变换的不动点。最终周期点恰好对应于 中 loxodromic 元素的不动点,可通过阿尔夫拉斯的 Clifford 代数形式化来解释为非退化二次方程的根。特别是,这为最近整数实数 CFs 与 Hurwitz 复数 CFs 的拉格朗日定理提供了新的几何证明。最后,我们评论关于恒等式 的一般化。
引用
@article{arxiv.2603.12425,
title = {A geometric proof of Lagrange's theorem for continued fractions},
author = {Anton Lukyanenko and Joseph Vandehey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.12425},
year = {2026}
}
备注
20 pages, 1 figure