■こんなところにもチェビシェフ多項式が現れる(その41)
【2】漸化式
x^2−dy^2=4の最小解を(x1,y1),
x^2−dy^2=−4の最小解を(r1,s1)
とおくと,漸化式
cn+2 =x1cn+1−cn (c=x,y,r,s)
cn+2 =r1cn+1+cn (c=t,u)
が成り立つ.
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【3】チェビシェフ多項式
Cn(x)=2Tn(x/2)
Sn(x)=Un(x/2)
と定義すると
xn=Cn(x1),yn=y1Sn-1(x1)
tn=C~n(t1),un=u1S~n-1(t1)
xn=C~2n(t1),yn=u1C~2n-1(t1)
rn=C~2n-1(r1),sn=s1S~2n-2(r1)
と表される.
C0(x)=2 C~0(x)=1
C1(x)=x C~1(x)=x
C2(x)=x^2−2 C~2(x)=x^2+2
C3(x)=x^3−3x C~3(x)=x^3+3x
C4(x)=x^4−4x^2+2 C~4(x)=x^4+4x^2+2
S0(x)=1 S~0(x)=1
S1(x)=x S~1(x)=x
S2(x)=x^2−1 S~2(x)=x^2+1
S3(x)=x^3−2x S~3(x)=x^3+2x
S4(x)=x^4−3x^2+1 S~4(x)=x^4+3x^2+1
なお,
α=(1+√5)/2,β=(1−√5)/2
とおくと,フィボナッチ数
Fn=1/√5{α^n+1−β^n+1}
とリュカ数
Ln=α^n+β^n
に対して,関係式
Fn+1Fn-1−Fn^2=(−1)^n
Ln+1Ln-1−Ln^2=5(−1)^n+1
Cn(i)=i^nLn
Sn(i)=i^nFn
が示される.
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