■近似式の世界(その5)

  φ^12〜144√5

と近似したが,φ^nについては近似する必要はない.

  φ^12=144φ+89

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 黄金比φを公比とする等比数列

  1,φ,φ^2 ,φ^3,φ^4 ,φ^5 ,・・・

を考えると,1+φ=φ^2ですから

  φ^2=φ+1

  φ^3=φ^2φ=φ^2+φ=2φ+1

  φ^4=φ^3φ=2φ^2+φ=3φ+2

  φ^5=φ^4φ=3φ^2+2φ=5φ+3

とするのと同じ要領で次数を低下させます.

 黄金比φには多く性質があり,ここで,ガウス記号[x](xを超えない最大の整数)を用いると,数列{[φ^n-1]}の各次数に対応して得られる整数列は

  1,1,2,3,5,8,13,・・・

すなわち,フィボナッチ数列{Fn}となります.

 フィボナッチ数列

  1,1,2,3,5,8,13,・・・

を0からあるいは負の数から出発する場合に拡張してみます.

  ・・・,5.−3,2,−1,1,0,1,1,2,3,5,8,13,・・・

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 これと同じことを1/φ,1/φ^2,1/φ^3,1/φ^4にも施したら,フィボナッチ数列は現れるのでしょうか?

  1/φ=φ−1

  1/φ^2=1−1/φ=−φ+2

  1/φ^3=−1+2/φ=2φ−3

  1/φ^4=2−3/φ=−3φ+5

  1/φ^5=−3+5/φ=5φ−8

負号はつきますが,負数に拡張したフィボナッチ数列となるようです.

 並べて書くと

  1/φ^5=5φ−8

  1/φ^4=−3φ+5

  1/φ^3=2φ−3

  1/φ^2=−φ+2

  1/φ=φ−1

  1=0φ+1

  φ=φ

  φ^2=φ+1

  φ^3=φ^2φ=φ^2+φ=2φ+1

  φ^4=φ^3φ=2φ^2+φ=3φ+2

  φ^5=φ^4φ=3φ^2+2φ=5φ+3

はすべてフィボナッチ数列で繋がります.

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 さらに

  1,φ,φ^2 ,φ^3,φ^4 ,φ^5 ,・・・

  1/φ,1/φ^2,1/φ^3,1/φ^4

に√5を掛けると,

  √5/φ^4=7φ−11

  √5/φ^3=−4φ+7

  √5/φ^2=3φ−4

  √5/φ=−φ+3

  √5=2φ−1

  √5φ=φ+2

  √5φ^2=3φ+1

  √5φ^3=4φ+3

  √5φ^4=7φ+1

もすべてフィボナッチ数列で繋がります.

  φ+2=φ^2+1=φ√5

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