正の数xのinteger part / whole part(整数部分)はガウス記号を使って[x](xを超えない最大の整数),fractional partはx−[x]と定義されています.xのfractional partは{x}と表すこともありますから,その表記を使うとx=[x]+{x},すなわちx=(integer part)+(fractional part)になります.
例えば,2.236のinteger partは2,fractional partは0.236となり,√5のinteger partは2,fractional partは√5−2になります.記号で表すと,[2.236]=2,{2.236}=0.236,[√5]=2,{√5}=√5−2となります.
さて,xが負の数の場合,integer partとfractional partの定義は3つもあります.いずれもx=(integer part)+(fractional part)になります.
Definition A. 正の数と同じ定義で,日本ではほとんどこの定義が採用されています.ガウス記号[x]と同じ意味のfloor function(床関数)⌊x⌋を使うと,integer partが⌊x⌋,fractional partがx−⌊x⌋と表されます.
例えば,x=−1.8のinteger partは⌊−1.8⌋=−2,fractional partは−1.8−⌊−1.8⌋=−1.8−(−2)=0.2になります.
![]() |
Fractional Part Function by Def. A |
Definition B. Integer partを⌊|x|⌋,fractional partを|x|−⌊|x|⌋,すなわち絶対値で正の数にしてから定義Aと同様にします.正の数はその絶対値が等しいので,正の数もまとめてこの式で表すことができます.
例えば,x=−1.8のinteger partは⌊|−1.8|⌋=1,fractional partは|−1.8|−⌊|−1.8|⌋=1.8−1=0.8になります.
![]() |
Fractional Part Function by Def. B |
Definition C. 負の数のinteger partをceiling function(天井関数)⌈x⌉(x以上の最小の整数)で定義し,fractional partはx−⌈x⌉と定義します.正の数もまとめて1つの式にすれば,sgn(x)・(|x|−⌊|x|⌋)(ただしsgn(x)はxの符号)となります.
例えば,x=−1.8のinteger partは⌈−1.8⌉=−1,fractional partは−1.8−⌈−1.8⌉=−1.8−(−1)=−0.8になります.
![]() |
Fractional Part Function by Def. C |
以上まとめると,fractional partの3種類の定義は次のようになります(⌊ ⌋を[ ]と表しても同じです).
Definition A x−⌊x⌋Definition B |x|−⌊|x|⌋Definition C sgn(x)・(|x|−⌊|x|⌋)
複数の定義があることについて,数式処理システムMathematicaを使用しているWolframMathWorldのFractional Partについてのページでは,"there is no universal agreement"と書かれていて,私がよく利用するWolframAlphaやGeogeblaでは定義Cを採用しています.
[Fractional Part 問題]
Let x be a positive number such that
x2+{x}2=27 ({x} : the fractional part of x)
Find x.
(by BRILLIANT.org)
解答はこちら
[Reference]
Fractional Part
http://mathworld.wolfram.com/FractionalPart.html
Fractional Part Function
https://wiki.geogebra.org/en/FractionalPart_Function
Fractional part
https://en.wikipedia.org/wiki/Fractional_part
Fractional Part Function
https://brilliant.org/wiki/factional-part-function/