■ペル方程式(その173)

 フィボナッチ数の一般項は

  Fn=1/√5{((1+√5)/2)^n−((1−√5)/2)^n}

で与えられる.

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  8x^2+1=y^2

y^2-8x^2=1

(y,x)=(3,1)

√8の最良近似では

  (3+√8)^n=an+bn√8

  (3−√8)^n=an−bn√8

より

  an+1+√8bn+1=(3+√8)(an+√8bn)

          =(3an+8bn)+√8(an+3bn)

より

  an+1=3an+8bn

  bn+1=an+3bn

  an+1=3an+8bn=3an+8(an-1+3bn-1)=3an-an-1+3(3an-1+8bn-1)=6an-an-1

  bn+1=3bn+an=3bn+(3an-1+8bn-1)=3bn-bn-1+3(an-1+3bn-1)=6bn-bn-1

 α,βを2次方程式x^2−6x+1=0の根(3±√8)として,初期値をa1=3,a2=17,b1=1,b2=6とすると

  an={α^n-1(a2−βa1)−β^n-1(a2−αa1)}/(α−β)

={α^n-1(17-3(3-√8))−β^n-1(17-3(3+√8))}/2√8

n=1:a1=3

n=2:a2=17・・・計算が合っている。

  bn={α^n-1(b2−βb1)−β^n-1(b2−αb1)}/(α−β)

={α^n-1(6-(3-√8))-β^n-1(6-(3+√8))}/2√8

n=1:b1=1

n=2:b2=6

となります.

−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

  x^2+1=2y^2

x^2-2x^2=-1

(x,y)=(1,1)

√2の最良近似では

  (1+√2)^2n-1=an+bn√2

  (1−√2)^2n-1=an−bn√2

より

  an+1+√2bn+1=(1+√2)^2(an+√2bn)=(3+2√2)(an+√2bn)

          =(3an+4bn)+√2(2an+3bn)

より

  an+1=3an+4bn

  bn+1=2an+3bn

  an+1=3an+4bn=3an+4(2an-1+3bn-1)=3an-an-1+3(3an-1+4bn-1)=6an-an-1

  bn+1=3bn+2an=3bn+2(3an-1+4bn-1)=3bn-bn-1+3(2an-1+3bn-1)=6bn-bn-1

 α,βを2次方程式x^2−6x+1=0の根(3±√8)=(1+/-√2)^2として,初期値をa1=1,a2=7,b1=1,b2=5とすると

  an={α^n-1(a2−βa1)−β^n-1(a2−αa1)}/(α−β)

={α^n-1(7-(3-√8))−β^n-1(7-(3+√8))}/2√8

n=1:a1=1

n=2:a2=7

  bn={α^n-1(b2−βb1)−β^n-1(b2−αb1)}/(α−β)

={α^n-1(5-(3-√8))-β^n-1(5-(3+√8))}/2√8

n=1:b1=1

n=2:b2=5

となります.

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 フィボナッチ数の一般項は

  Fn=1/√5{((1+√5)/2)^n−((1−√5)/2)^n}

で与えられるが、これらのことからフィボナッチ数列もペル方程式の表現を持つのではないだろうかと思われる。

α、β、a1,a2(あるいはb1,b2)が与えられている。漸化式も求められるが、直接

  α^n=an+bn√D

  β^n=an−bn√D

の形にできる

これからx^2-Dy^2=1にも持っていけると思われる

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