■フィボナッチ数のトリック(その9)

 任意に与えられた数nが1,1から始まるフィボナッチ数であるかどうかをテストする簡単な方法がある.

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 そのための必要十分条件は

  5n^2+4または5n^2−4

が平方数であることである.

  a+b=c

  b^2=a・c±1

  (c−a)^2=a・c±x

  c^2−3ac+a^2±x=0

  D=9a^2−4a^2±4=d^2→すなわち,5n^2+4または5n^2−4が平方数であること

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 電卓を使って検算すると

  666→NG

  123→NG

  987→5(987)^2+4=(2207)^2

 なお,一般化されたフィボナッチ数列において,任意の連続する4項を

  a,b,c,d

とすると,

  (a・d)^2+(2b・c)^2=(b^2+c^2)^2

が成り立つ.

 c=a+b,d=b+c=a+2b,

 b^2=a・c+1,c^2=b・d−1

または,b^2=a・c−1,c^2=b・d+1より

 b^2+c^2=ac+bd

  (ad)^2+(2bc)^2=(ac)^2+2abcd+(bd)^2

 c=a+b,d=a+2bを代入すると

(ad)^2=a^2(a+2b)^2

(2bc)^2=4b^2(a+b)^2

(ac)^2=a^2(a+b)^2

2abcd=2ab(a+b)(a+2b)

(bd)^2=b^2(a+2b)^2

(ad)^2+(2bc)^2=a^4+4a^3b+8a^2b^2+8ab^3+4b^4

(ac)^2+2abcd+(bd)^2=a^4+4a^3b+8a^2b^2+8ab^3+4b^4

となって,恒等式が得られるだけである.

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