■奇数の2乗−1の整除性(その12)
a=F2k-1,b=F2k+1,c=F2k-1L2kF2k+1のとき
(a+b+c)(1/a+1/b+1/c)を計算してみたい
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abL=1/5・{α^4n+β^4n+3}{α^2n+β^2n}
abL=1/5・{α^6n+β^6n+3{α^2n+β^2n}+α^4nβ^2n+α^2nβ^4}
c=abL=ab{α^2n+β^2n}
c=1/5・{α^4n+β^4n+3}{α^2n+β^2n}
a+b+c=(a+b)+abL
1/a+1/b+1/c=(a+b)/ab+1/abL={(a+b)L+1}/abL
(a+b+c)(1/a+1/b+1/c)={(a+b)/abL+1}{(a+b)L+1}
=(a+b)^2/ab+(a+b)/abL+ (a+b)L+1
(a^2+b^2+1)/ab=3より
(a^2+b^2+2ab+1)/ab=5
(a+b)^2/ab=5-1/ab
したがって、
(a+b)/abL-1/abが整数であればよい
=(a+b-L)/abL
a+b=Lであればよいのであるが、これが成り立つので右辺は整数である。
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(a+b+c)(1/a+1/b+1/c)=5+(a+b)L+1=6+(a+b)L
確認してみたい.
F1=1,F2=1,F3=2,F4=3,F5=5,F6=8,F7=13,F8=21,F9=34、F10=55,F11=89,F12=144
L1=1,L2=3,L3=4,L4=7,L5=11,L6=18,L7=29,L8=47、L9=76,L10=123
[1]k=1
F1=1,F3=2,L2=3→ a=1,b=2,c=6
(a+b+c)(1/a+1/b+1/c)
=9(1/1+1/2+1/6)
=9(6/6+3/6+1/6)=9・10/6=15 (OK)
6+3・3=15 (OK)
[2]k=2
F3=2,F5=5,L4=7→ a=2,b=5,c=70
(a+b+c)(1/a+1/b+1/c)
=77(1/2+1/5+1/70)
=77(35/70+14/70+1/70)=77・50/70=55 (OK)
6+7・7=55 (OK)
[3]k=3
F5=5,F7=13,L6=18→ a=5,b=13,c=1170
(a+b+c)(1/a+1/b+1/c)
=1188(1/5+1/13+1/1170)
=1188(234/1170+90/1170+1/1170)=1188・325/1170=330 (OK)
6+18・18=330 (OK)
[4]k=4
F7=13,F9=34,L8=47→ a=13,b=34,c=20774
(a+b+c)(1/a+1/b+1/c)
=20821(1/13+1/34+1/20774)
=20821(1598/20774+611/20774+1/20774)=20821・2210/20774=2215 (OK)
6+47・47=2215 (OK)
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(a+b+c)(1/a+1/b+1/c)=(L2n)^2+6
となる
次は6+123・123=15135
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