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有限循環小数

小数を分類すると以下のようになります。

  • 有限小数 0.2、0.578、1.84
  • 無限小数 
    • 循環小数 0.444…、7.356356…、1.65715715…
    • 循環小数 1.414142…、3.162…

有限小数というのは、桁数が有限で終りがあるもので、無限小数はどこまでも続いて終りがありません。無限小数循環小数と非循環小数に分けることができ、同じ数の並びが繰り返されるのが循環小数です。循環小数は分数の形でも表すことができます。
循環小数は、部分的に繰り返しがでることもありますが全体としては同じ並びが繰り返すことがありません。√2やπなどは非循環小数ですが、こんな風に記号を使って表記することの出来る場合ばかりではなく、できない数の方が多いです。

タイトルの有限循環小数は、有限回だけ同じ数の並びが繰り返される小数のことを表す為に、勝手に命名しました。通常の循環小数は同じ数の並びが無限に繰り返しますが、これを有限にしたらどうなるんだろうかということから思いつきました。つまり通常の循環小数は繰り返しが無限にある無限循環小数で、それに対して繰り返しが有限のものが有限循環小数になるということです。有限循環小数は、有限小数の場合と無限小数の場合が考えられます。
まず有限小数の有限循環小数について。これは簡単。

  • 0.2222
  • 0.454545
  • 1.3795795

これらの数が有限小数の有限循環小数です。2が4回とか45が3回、795が2回といった感じで有限の回数だけ数の並びが繰り返されています。

次に無限小数の有限循環小数について。これは少し難しいと思います。有限小数の有限循環小数から桁数を伸ばしてゆくことで説明します。

  • 0.774774774

これは774が3回繰り返す有限循環小数です。この3回をどんどん大きくしていくと、無限循環小数、つまり通常の循環小数になります。

  • 0.774774774…

有限循環小数は繰り返す回数は有限なので、繰り返される数の並びを大きくしていくことで無限小数にします。

  • 0.774774774
  • 0.774377437743
  • 0.774387743877438
  • 0.774384774384774384
  • 0.774384177438417743841

こんな感じで、繰り返す回数は3回のままで繰り返される数を増やすわけです。
最終的には、

  • 0.7743841…7743841…7743841…

というように無限に続く数が3回繰り返される形になり、これが無限小数の有限循環小数というわけです。