Fibonaccipolynom

Fibonaccipolynomen är en polynomföljd som kan ses som en generalisering av Fibonaccital och definieras av

F n ( x ) = { 1 , om  n = 1 x , om  n = 2 x F n 1 ( x ) + F n 2 ( x ) , om  n 3 {\displaystyle F_{n}(x)=\left\{{\begin{matrix}1,\qquad \qquad \qquad \qquad &{\mbox{om }}n=1\\x,\qquad \qquad \qquad \qquad &{\mbox{om }}n=2\\xF_{n-1}(x)+F_{n-2}(x),&{\mbox{om }}n\geq 3\end{matrix}}\right.}

De första fibonaccipolynomen är:

F 1 ( x ) = 1 {\displaystyle F_{1}(x)=1\,}
F 2 ( x ) = x {\displaystyle F_{2}(x)=x\,}
F 3 ( x ) = x 2 + 1 {\displaystyle F_{3}(x)=x^{2}+1\,}
F 4 ( x ) = x 3 + 2 x {\displaystyle F_{4}(x)=x^{3}+2x\,}
F 5 ( x ) = x 4 + 3 x 2 + 1 {\displaystyle F_{5}(x)=x^{4}+3x^{2}+1\,}
F 6 ( x ) = x 5 + 4 x 3 + 3 x {\displaystyle F_{6}(x)=x^{5}+4x^{3}+3x\,}

Värdet av det n:te fibonaccipolynomet för x = 1 är lika med det n:te fibonaccitalet.

Identiteter

Några identiteter för Fibonaccipolynomen är

F m + n ( x ) = F m + 1 ( x ) F n ( x ) + F m ( x ) F n 1 ( x ) {\displaystyle F_{m+n}(x)=F_{m+1}(x)F_{n}(x)+F_{m}(x)F_{n-1}(x)\,}
F n + 1 ( x ) F n 1 ( x ) F n ( x ) 2 = ( 1 ) n . {\displaystyle F_{n+1}(x)F_{n-1}(x)-F_{n}(x)^{2}=(-1)^{n}.\,}

Fibonaccipolynomen kan skrivas i sluten form som

F n ( x ) = α ( x ) n β ( x ) n α ( x ) β ( x ) {\displaystyle F_{n}(x)={\frac {\alpha (x)^{n}-\beta (x)^{n}}{\alpha (x)-\beta (x)}}}

där

α ( x ) = x + x 2 + 4 2 , β ( x ) = x x 2 + 4 2 {\displaystyle \alpha (x)={\frac {x+{\sqrt {x^{2}+4}}}{2}},\,\beta (x)={\frac {x-{\sqrt {x^{2}+4}}}{2}}\,}

är lösningarna (i t) av

t 2 x t 1 = 0. {\displaystyle t^{2}-xt-1=0.\,}

Genererande funktion

n = 0 F n ( x ) t n = t 1 x t t 2 {\displaystyle \sum _{n=0}^{\infty }F_{n}(x)t^{n}={\frac {t}{1-xt-t^{2}}}}

Se även

  • Lucaspolynom