■一般化フィボナッチ数(その27)
初項1,第2項1から始まるフィボナッチ数列{Fn}は
1,1,2,3,5,8,13,21,・・・
ここでは,数列{F2n}
1,3,8,21,・・・
を考える.
===================================
【1】フィボナッチ数列
an+1=an+an-1
α,βを2次方程式x^2−x−1=0の根(1±√5)/2として,
an+1−αan=β(an−αan-1)=β^2(an-1−αan-2)=・・・=β^(n-1)(a2−αa1)
α,βを入れ替えると
an+1−βan=α^(n-1)(a2−βa1)
an+1−αan=β^(n-1)(a2−αa1)
したがって,整数列{an}の一般項は
an={α^(n-1)(a2−βa1)−β^(n-1)(a2−αa1)}/(α−β)
α=(1+√5)/2,β=(1−√5)/2,初期値をa1=1,a2=1とすると
(a2−βa1)=1−(1−√5)/2=α
(a2−αa1)=1−(1+√5)/2=β
α−β=√5
より
an=1/√5{{(1+√5)/2}^n−{(1−√5)/2}^n}=Fn
an=1/√5{α^n−β^n}=Fn
===================================
【2】類フィボナッチ数列
an+1=3an−an-1
α,βを2次方程式x^2−3x+1=0の根(3±√5)/2として,
an+1−αan=β(an−αan-1)=β^2(an-1−αan-2)=・・・=β^(n-1)(a2−αa1)
α,βを入れ替えると
an+1−βan=α^(n-1)(a2−βa1)
an+1−αan=β^(n-1)(a2−αa1)
したがって,整数列{an}の一般項は
an={α^(n-1)(a2−βa1)−β^(n-1)(a2−αa1)}/(α−β)
α=(3+√5)/2,β=(3−√5)/2,初期値をa1=1,a2=3とすると
(a2−βa1)=3−(3−√5)/2=α
(a2−αa1)=3−(3+√5)/2=β
α−β=√5
より
an=1/√5{{(3+√5)/2}^n−{(3−√5)/2}^n}
an=1/√5{{(1+√5)/2}^2n−{(1−√5)/2}^2n}=F2n
===================================