■大域的周期性をもつ数列(その3)
数列ときくと、すくフィボナッチ数列
1,1,2,3,5,8,13,21,・・・
F(n+2)=F(n)+F(n+1),F(1)=1,F(2)=1
を思い出すが,生成規則
[1]cn=cn-1 周期1
[2]cn=1/cn-1 周期2
[3]cn=(cn-1+1)/cn-2 周期5(ライネス)
[4]cn=cn-1/cn-2 周期6
[5]cn=(cn-1+cn-2+1)/cn-3 周期8(トッド)
は,大域的周期性をもつ数列を生成する.
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[3]cn=(cn-1+1)/cn-2 周期5
の場合について調べてみる.
c1=a,a2=bとすると,
c3=(b+1)/a
c4=(a+b+1)/ab
c5=(a+1)/b
c6=a
c6=a
となって,周期5で循環するのである.
ただし,大域的周期性すなわち初期値によらず循環するためには,
b+1≠0,a+b+1≠0,a+1≠0
であることが必要になる.
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[Q]漸化式
xn=(a0+a1xn-1+・・・+akxn-k)/(b1xn-1+・・・+bkxn-k)
で解が周期的となるものをすべて求めよ.
[A]k=2のとき,周期4の自明な解は存在しない. 別の意味で興味深い型の周期9のものとして
xn=[xn-1]−xn-2 (ブラウン)
がある.連分多項式を使えば任意の,周期が5以上の非線形漸化式を作ることができる.
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