裴波那契数列的证明

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/22 00:44:53
裴波那契数列的证明裴波那契数列的证明裴波那契数列的证明裴波那契数列:1,1,2,3,5,8,13,.裴波那契数列递推公式:F(n+2)=F(n+1)+F(n)F(1)=F(2)=1.它的通项求解如下:

裴波那契数列的证明
裴波那契数列的证明

裴波那契数列的证明
裴波那契数列:1,1,2,3,5,8,13,.
裴波那契数列递推公式:F(n+2) = F(n+1) + F(n)
F(1)=F(2)=1.
它的通项求解如下:
F(n+2) = F(n+1) + F(n) => F(n+2) - F(n+1) - F(n) = 0
令 F(n+2) - aF(n+1) = b(F(n+1) - aF(n))
展开 F(n+2) - (a+b)F(n+1) + abF(n) = 0
显然 a+b=1 ab=-1
由韦达定理知 a、b为二次方程 x^2 - x - 1 = 0 的两个根
解得 a = (1 + √5)/2,b = (1 -√5)/2 或 a = (1 -√5)/2,b = (1 + √5)/2
令G(n) = F(n+1) - aF(n),则G(n+1) = bG(n),且G(1) = F(2) - aF(1) = 1 - a = b,因此G(n)为等比数列,G(n) = b^n ,即
F(n+1) - aF(n) = G(n) = b^n --------(1)
在(1)式中分别将上述 a b的两组解代入,由于对称性不妨设x = (1 + √5)/2,y = (1 -√5)/2,得到:
F(n+1) - xF(n) = y^n
F(n+1) - yF(n) = x^n
以上两式相减得:
(x-y)F(n) = x^n - y^n
F(n) = (x^n - y^n)/(x-y) = {[(1+√5)/2]^n-[(1-√5)/2]^n}/√5