■フィボナッチ数・リュカ数の問題(その36)

  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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