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大学数学基礎解説
文献あり

フィボナッチ数列の逆数和の連分数展開

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ランベルト級数の連分数展開 の結果を用いて、 フィボナッチ数列の逆数和ψ を連分数展開する。

n=1znrnaqn=Kn=1unrnaqn
{u1=zu2n=(qr)n1(rnaqn)2zu2n+1=a(qr)n(rnqn)2z

(左辺)=zrn=0(zr)n1aqr(qr)n=zr1aqr(1aqr)2zr1aq2r2aqr(1qr)2zr1aq3r3=zraq(raq)2zr2aq2aqr(rq)2zr3aq3=(右辺)

Fn:n番目のフィボナッチ数
n=1znFn=zF1+Kn=2(1)n+12Fn22zFn=z112z1+12z2+12z312z522z8+22z13+

ϕ±:=1±52ϕ+ϕ=1Fn=ϕ+nϕn5(左辺)=5n=1znϕ+nϕn=Kn=1unϕ+nϕn定理1=Kn=1un5Fn=(右辺)
{u1=5zu2n=(ϕ+ϕ)n1(ϕ+nϕn)2z=5(1)nFn2zu2n+1=(ϕ+ϕ)n(ϕ+nϕn)2z=5(1)n+1Fn2z

z=1を代入すれば、ψを連分数展開できる。
定理1を使えば、 リュカ数列 や双曲線関数の逆数和 に一般化できる。

参考文献

投稿日:2022823
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