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复连分数

f = 1/(b + 1/(b + 1/(b + …))):一个复数参数 b, 一条无穷嵌套的分式。拖 b 点半,全站现场逐点迭代出收敛盆地的热力图 —— 再叠上 Wall 抛物线定理的担保区:盆总比抛物线大(b=−1 就是叛徒), 而虚轴禁区里渐近分式干脆转圈不落地。b=1 时它生出黄金比。

案卷(b 的取法)

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画布上拖动 b 点半;热图是 300 层逐点迭代的实测收敛性(冷=收敛盆,暖=发散/慢)。

收敛盆地
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  • 收敛盆(迭代落位,冷蓝)
  • 发散/旋转(暖色)
  • Wall 抛物线 |b−1| = Re b(定理担保区边界)

分式账本

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参数 b(拖动橙点)
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f = 1/(b+1/(b+…)) 的 6 层渐近分式
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收敛判读(300 层实测)
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Wall 抛物线盖章?
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不动点闭式 f* = 2/(b+√(b²+4))
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光标处 b 的收敛性
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抛物线盖章=定理担保收敛;盖章否 ≠ 发散(b=−1 反例)。账本里两者分列,对账即见定理的边界。

图层

"轨道"= 前 40 层渐近分式 fₙ 画成一小串渐隐点:收敛=蜗牛落位;旋转=在圆上跳环舞。

一条 Möbius 轨道

令 g(t) = b + 1/t —— 它是 Möbius 变换。第 n 个渐近分式满足 fₙ = 1/gⁿ⁻¹(b):无穷连分数 = 一条 Möbius 轨道的极限。 g 的不动点 t² = bt + 1 两根乘积为 −1, 除非都在单位圆上,恰有一个 |t|>1 充当吸引子 —— 这就是恒等分数收敛域的全部秘密。

抛物线 b_n 变化时的充分条件(Wall):全体落在闭抛物线 |b−1| ≤ Re b(焦点 1、准线虚轴)内 —— 本页金线围的就是它
禁区 b = iy, |y|<2:g 共轭于旋转,轨道永不落位 —— 热图上虚轴那条发亮的"裂缝"
门票≠天花板 b=−1 出抛物线却收敛到 −1/φ;盆严格大于定理区 —— 数学定理是下界,可视化告诉你真实形状

怎么玩

  1. 从"b = 1(黄金比)"开案。轨道点 6 层内缩进一点;账本里 f≈0.618 = 1/φ —— 连分数与 φ 的出生证明。
  2. 拖 b 沿实轴左行到 −1。金线内→外,热图却始终冷:抛物线盖章"否"、实测仍"收敛" —— 对账页上最直接的一课。
  3. 把 b 拖到虚轴 0.8i。轨道点在圆上跳环舞永不落位 —— 恒等分数的发散透镜;沿虚轴上下挪,|y|>2 后裂缝愈合。
  4. 沿抛物线边缘巡游。顶点 1/2 附近收敛最慢(吸引子被挤到单位圆上)—— 热图在定理边界处最"灰"。
  5. 关掉热图只剩轨道。看 Möbius 轨道的几何:收敛=螺旋落位,旋转=正多边形的鬼影。

跟"级数"页差在哪?

级数页的收敛对象是加法无穷和;这里是倒数与加法交替的嵌套结构 —— 收敛机制完全不同(Möbius 不动点 vs 部分和)。连分数还是"最无理"的数论乐器: 黄金比是收敛最慢的实连分数,本页的抛物线边缘正是它的复平面投影。