■ペル方程式とチェビシェフ多項式(その86)
フィボナッチ多項式をFn(x)、リュカ多項式をLn(x)で表すことにする
Ln(x)=2(-i)^nTn(ix/2)
Fn+1(x)=(-i)^nUn(ix/2)
(Ln(x))^2-(x^2+4)(Fn(x))^2=4(-1)^n
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これらは同じ漸化式
gn(x)=xgn-1(x)+gn-2(x)
を満たす。
g1(x)=1,g2(x)=x→gn(x)=Fn(x)
g1(x)=2,g2(x)=x→gn(x)=Ln(x)
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gn(x)=xgn-1(x)+gn-2(x)
α=(x+△)/2,β=(x-△)/2,△=(x^2+4)^1/2,α+β=x,α-β=△,αβ=-1
Fn(x)=(α^n-β^n)/(α-β)
Ln(x)=(α^n+β^n)
g1(x)=1,g2(x)=x→gn(x)=Fn(x)
g1(x)=2,g2(x)=x→gn(x)=Ln(x)
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F1(x)=1,F2(x)=x
F3(x)=x^2+1
F4(x)=x^3+2x
F5(x)=x^4+3x^2+1
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L1(x)=2,L2(x)=x
L3(x)=x^2+2
L4(x)=x^3+3x
L5(x)=x^4+4x^2+2
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いっぽう、Tn(x),Un(x)は漸化式
zn=2xZn-1-Zn-2
を満たしている。
z0=1,z1=xのとき、zn=Tn(x)
z0=1,z1=2xのとき、zn=Un(x)
α=(x+△),β=(x-△),△=(x^2-1)^1/2,α+β=2x,α-β=2△,αβ=1
Tn(x)=(α^n+β^n)/2
Un(x)=(α^n+1-β^n+1)/(α-β)
T0(x)=1,T1(x)=x
T2(x)=2x^2-1
T3(x)=4x^3-3x
T4(x)=8x^4-8x^2+1
T5(x)=16x^5-20x^3+5x
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U0(x)=1,U1(x)=2x
U2(x)=4x^2-1
U3(x)=8x^3-4x+1
U4(x)=16x^4-8x^2+2
U5(x)=32x^5-32x^3+6x
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hn(x)=xhn-1(x)-hn-2(x)
α=(x+△)/2,β=(x-△)/2,△=(x^2-4)^1/2,α+β=x,α-β=△,αβ=1
Vn(x)=(α^n-β^n)/(α-β)
vn(x)=(α^n+β^n)
Vn(ix)=i^(n-1)Fn(x)
vn(x)=i^nLn(x)
V0(x)=0,V1(x)=1
V2(x)=x
V3(x)=x^2-1
V4(x)=x^3-2x
V5(x)=x^4-4x^3+3x
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v0(x)=2,v1(x)=x
v2(x)=x^2-2
v3(x)=x^3-3x
v4(x)=x^4-4x^2+2
v5(x)=x^5-5x^3+5x
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