■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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