■四項フィボナッチ数列(その2)
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.
[証]
(a・d)^2=(b^2−c^2)^2 → a・d=c^2−b^2
が成り立つことが証明されればよい.
c=a+b,d=b+cより,
a・d=a(b+c)=a(a+2b)
c^2−b^2=(a+b)^2−b^2=a^2+2ab=a(a+2b)
この関係式はすべてのピタゴラスの三つ組みを生み出すわけではないが,無限個のピタゴラスの三つ組みを生み出してくれる.たとえば,
a=1,b=1,c=2,d=3→3^2+4^2=5^2
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なお,
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.
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