An approximation property of quadratic irrationals

Komatsu, Takao

Bulletin de la Société Mathématique de France, Tome 130 (2002) no. 1, pp. 35-48

Let $\alpha >1$ be irrational. Several authors studied the numbers

$${\ell }^m\left(\alpha \right)=inf\left\{\right|y|:y\in {\Lambda }_m,y\ne 0\},$$

where $m$ is a positive integer and ${\Lambda }_m$ denotes the set of all real numbers of the form $y={ϵ}_0{\alpha }^n+{ϵ}_1{\alpha }^{n-1}+\cdots +{ϵ}_{n-1}\alpha +{ϵ}_n$ with restricted integer coefficients $|{ϵ}_i|\le m$. The value of ${\ell }^1\left(\alpha \right)$ was determined for many particular Pisot numbers and ${\ell }^m\left(\alpha \right)$ for the golden number. In this paper the value of ${\ell }^m\left(\alpha \right)$ is determined for irrational numbers $\alpha$, satisfying ${\alpha }^2=a\alpha \pm 1$ with a positive integer $a$.

Soit $\alpha >1$ un irrationnel. Plusieurs auteurs ont étudié les nombres

$${\ell }^m\left(\alpha \right)=inf\left\{\right|y|:y\in {\Lambda }_m,y\ne 0\},$$

où $m$ est un entier positif et ${\Lambda }_m$ est l’ensemble de tous les réels de la forme $y={ϵ}_0{\alpha }^n+{ϵ}_1{\alpha }^{n-1}+\cdots +{ϵ}_{n-1}\alpha +{ϵ}_n$ avec des $|{ϵ}_i|\le m$ entiers. La valeur de ${\ell }^1\left(\alpha \right)$ a été précisée pour beaucoup de nombres de Pisot et ${\ell }^m\left(\alpha \right)$ pour le nombre d’or. Dans cet article, on détermine ${\ell }^m\left(\alpha \right)$ lorsque $\alpha$ est un irrationnel qui satisfait ${\alpha }^2=a\alpha \pm 1$ avec $a$ entier positif.

Classification : 11A63, 11J04, 11J70
Keywords: approximation property, quadratic irrationals, continued fractions
Mots-clés : propriété d'approximation, nombres quadratiques irrationnels, fractions continues

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