(初投稿でMathlogもTexも慣れてないので構文エラーとか変な書き方とかになってたら教えて下さい)
∑m=0∞(Fm)nxm=∑k=0nnCk(−1)k−xφn−2k5n
フィボナッチ数のn乗の母関数(∑m=0∞(Fm)nxm)をfn(x)と表すと、以下の漸化式が成り立つ。
f0(x)=11−xfn+1(x)=fn(xφ)−fn(−xφ)5冒頭の式の右辺(以下gn(x)と表す)がこの漸化式を満たすことを証明する。
証明:gn(xφ)−gn(−xφ)5=∑k=0nnCk(−1)k−(xφ)φn−2k5n−∑k=0nnCk(−1)k−(−xφ)φn−2k5n5=∑k=0nnCk(−1)k−xφn−2k+1−∑k=0nnCk(−1)k+xφn−2k−15n+1=∑k=0nnCk(−1)k−xφn−2k+1+∑k=0nnC(k+1)−1(−1)k+1−xφn−2(k+1)+15n+1=∑k=0nnCk(−1)k−xφn−2k+1+∑k=1n+1nCk−1(−1)k−xφn−2k+15n+1=11−xφn+1+∑k=1nnCk+nCk−1(−1)k−xφn−2k+1+1−1n+1−xφ−n−15n+1=11−xφn+1+∑k=1nn+1Ck(−1)k−xφn−2k+1+1−1n+1−xφ−n−15n+1=n+1C0(−1)0−xφn−2×0+1+∑k=1nn+1Ck(−1)k−xφn−2k+1+n+1Cn+1−1n+1−xφn−2(n+1)+15n+1=∑k=0n+1n+1Ck(−1)k−xφn−2k+15n+1=∑k=0n+1n+1Ck(−1)k−xφ(n+1)−2k5n+1=gn+1(x)
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