■ディオファントス方程式(その10)

初項1,第2項3の一般化されたフィボナッチ数列

1,3,4,7,11,18,・・・

はフランスの数学者リュカにちなんでリュカ数列と呼ばれています(1877年).リュカ数列の一般項Ln は,

Ln ={(1+√5)/2}n +{(1−√5)/2}n

  ={φn +(−1/φ)n }

(L0 =2:φ=(1+√5)/2)

で表され,Ln =Fn-1 +Fn+1 の関係があります.リュカ数列はフィボナッチ数列と同じ漸化式をもち,連続する2つの項の比は黄金比に近づきます.

L2n =F2n-1 +F2n+1

が成り立ちますが、これと関係するディオファントス方程式(Knightの問題)を紹介します。

[Q]所与のnについて,

(b+c)/a+(c+a)/b+(a+b)/c=n

の自然数解(a,b,c)を求めよ.

[A]両辺にa/a+b/b+c/c=3を加えると

  (a+b+c)(1/a+1/b+1/c)=n+3

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