تعميمات أعداد فيبوناتشي

في الرياضيات ، تشكل أعداد فيبوناتشي متتالية تُعرَّف بشكل متكرر كما يلي:

Fن={0ن=01ن=1Fن-1+Fن-2ن>1{\displaystyle F_{n}={\begin{cases}0&n=0\\1&n=1\\F_{n-1}+F_{n-2}&n>1\end{cases}}}

أي أنه بعد قيمتين ابتدائيتين، يكون كل رقم هو مجموع الرقمين السابقين.

تمت دراسة متتالية فيبوناتشي على نطاق واسع وتعميمها بعدة طرق، على سبيل المثال، من خلال البدء بأرقام أخرى غير 0 و1، أو من خلال إضافة أكثر من رقمين لتوليد الرقم التالي، أو من خلال إضافة أشياء أخرى غير الأرقام.

امتداد إلى الأعداد الصحيحة السالبة

باستخدامFن-2=Fن-Fن-1{\displaystyle F_{n-2}=F_{n}-F_{n-1}}، يمكن تمديد أعداد فيبوناتشي لتشمل الأعداد الصحيحة السالبة . فنحصل على:

... −8، 5، −3، 2، −1، 1، 0، 1، 1، 2، 3، 5، 8، ...

وF-ن=(-1)ن+1Fن{\displaystyle F_{-n}=(-1)^{n+1}F_{n}}[ 1 ]

انظر أيضًا ترميز نيغافيبوناتشي .

امتداد لجميع الأعداد الحقيقية أو المركبة

توجد عدة تعميمات ممكنة لأعداد فيبوناتشي تشمل الأعداد الحقيقية (وأحيانًا الأعداد المركبة ) ضمن نطاقها. وتتضمن كل منها النسبة الذهبية φ ، وتستند إلى صيغة بينيه.

Fن=φن-(-φ)-ن5{\displaystyle F_{n}={\frac {\varphi ^{n}-(-\varphi )^{-n}}{\sqrt {5}}}} .

الدالة التحليلية

Fe(x)=φx-φ-x5{\displaystyle \operatorname {Fe} (x)={\frac {\varphi ^{x}-\varphi ^{-x}}{\sqrt {5}}}}

يمتلك الخاصية التيFe(ن)=Fن{\displaystyle \operatorname {Fe} (n)=F_{n}}للأعداد الزوجيةن{\displaystyle n}[ 2 ] وبالمثل ،الدالة التحليلية:

فو(x)=φx+φ-x5{\displaystyle \operatorname {Fo} (x)={\frac {\varphi ^{x}+\varphi ^{-x}}{\sqrt {5}}}}

يرضيفو(ن)=Fن{\displaystyle \operatorname {Fo} (n)=F_{n}}للأعداد الفرديةن{\displaystyle n} .

وأخيرًا، بجمع هذه العناصر معًا، الدالة التحليلية

فيب(x)=φx-كوس(xπ)φ-x5{\displaystyle \operatorname {Fib} (x)={\frac {\varphi ^{x}-\cos(x\pi )\varphi ^{-x}}{\sqrt {5}}}}

يرضيفيب(ن)=Fن{\displaystyle \operatorname {Fib} (n)=F_{n}}لجميع الأعداد الصحيحةن{\displaystyle n}[ 3 ]

منذفيب(z+2)=فيب(z+1)+فيب(z){\displaystyle \operatorname {Fib} (z+2)=\operatorname {Fib} (z+1)+\operatorname {Fib} (z)}لجميع الأعداد المركبةz{\displaystyle z}كما توفر هذه الدالة امتدادًا لمتتالية فيبوناتشي إلى المستوى المركب بأكمله. وبالتالي، يمكننا حساب دالة فيبوناتشي المعممة لمتغير مركب، على سبيل المثال،

فيب(3+4أنا)-5248.5-14195.9أنا{\displaystyle \operatorname {Fib} (3+4i)\approx -5248.5-14195.9i}

لكن هذا الامتداد ليس فريدًا بأي حال من الأحوال. على سبيل المثال، إما

فيب(x)=φx-كوس(كxπ)φ-x5{\displaystyle \operatorname {Fib} (x)={\frac {\varphi ^{x}-\cos(kx\pi )\varphi ^{-x}}{\sqrt {5}}}}أو
فيب(x)=φx-خبرة(أناكxπ)φ-x5{\displaystyle \operatorname {Fib} (x)={\frac {\varphi ^{x}-\exp(ikx\pi )\varphi ^{-x}}{\sqrt {5}}}}

بالنسبة لأي عدد صحيح فردي فإن امتداد متتالية أعداد فيبوناتشي إلى المستوى المركب بأكمله، وكذلك أي تركيبة خطية منها يكون مجموع معاملاتها 1.

فضاء المتجهات

يُستخدم مصطلح متتالية فيبوناتشي بشكل عام للإشارة إلى أي دالة.ز{\displaystyle g}من الأعداد الصحيحة إلى حقل يكون فيهز(ن)=ز(ن-1)+ز(ن-2){\displaystyle g(n)=g(n-1)+g(n-2)}هذه الدوال هي تحديدًا تلك التي تأخذ الشكل التالي :1{\displaystyle {1}}لذا ، تشكل متتاليات فيبوناتشي فضاءً متجهيًا بالدوالF(ن){\displaystyle F(n)}وF(ن-1){\displaystyle F(n-1)}كأساس .

وبشكل أعم، فإن نطاقز{\displaystyle g}يمكن اعتبارها أي مجموعة أبيلية (تُعتبر وحدة Z ). عندئذٍ ، تُشكّل متتاليات فيبوناتشي وحدة Z ثنائية الأبعاد بنفس الطريقة.

متواليات الأعداد الصحيحة المتشابهة

متتابعات فيبوناتشي للأعداد الصحيحة

ثنائي الأبعادZ{\displaystyle \mathbb {Z} }تتكون وحدة متتابعات فيبوناتشي من جميع متتابعات الأعداد الصحيحة التي تحقق ز(ن)=ز(ن-1)+ز(ن-2){\displaystyle g(n)=g(n-1)+g(n-2)}. عند التعبير عنها بدلالة قيمتين ابتدائيتين، نحصل على:

ز(ن)=F(ن)ز(1)+F(ن-1)ز(0)=ز(1)φن-(-φ)-ن5+ز(0)φن-1-(-φ)1-ن5،{\displaystyle g(n)=F(n)g(1)+F(n-1)g(0)=g(1){\frac {\varphi ^{n}-(-\varphi )^{-n}}{\sqrt {5}}}+g(0){\frac {\varphi ^{n-1}-(-\varphi )^{1-n}}{\sqrt {5}}},}

أينφ{\displaystyle \varphi }هي النسبة الذهبية.

تتقارب النسبة بين عنصرين متتاليين إلى النسبة الذهبية، باستثناء حالة المتتالية التي تكون فيها النسبة بين الحدين الأولين صفرًا دائمًا، والمتتاليات التي تكون فيها النسبة بين الحدين الأولين (-φ)-1{\displaystyle (-\varphi )^{-1}} .

يمكن كتابة التسلسل بالشكل التالي

أφن+ب(-φ)-ن،{\displaystyle a\varphi ^{n}+b(-\varphi )^{-n},}

في أيأ=0{\displaystyle a=0}إذا وفقط إذاب=0{\displaystyle b=0}. في هذا الشكل، أبسط مثال غير تافه هوأ=ب=1{\displaystyle a=b=1}، وهو تسلسل أرقام لوكاس :

Lن=φن+(-φ)-ن{\displaystyle L_{n}=\varphi ^{n}+(-\varphi )^{-n}} .

لديناL1=1{\displaystyle L_{1}=1}وL2=3{\displaystyle L_{2}=3}تشمل الخصائص ما يلي :

φن=(1+52)ن=L(ن)+F(ن)52،L(ن)=F(ن-1)+F(ن+1).{\displaystyle {\begin{aligned}\varphi ^{n}&=\left({\frac {1+{\sqrt {5}}}{2}}\right)^{\!n}={\frac {L(n)+F(n){\sqrt {5}}}{2}},\\L(n)&=F(n-1)+F(n+1).\end{aligned}}}

تظهر كل متتالية أعداد صحيحة غير تافهة من متتالية فيبوناتشي (ربما بعد إزاحة بعدد محدود من المواضع) كأحد صفوف مصفوفة وايثوف . متتالية فيبوناتشي نفسها هي الصف الأول، وإزاحة متتالية لوكاس هي الصف الثاني. [ 4 ]

انظر أيضًا إلى متتابعات فيبوناتشي للأعداد الصحيحة بتردد n .

تسلسلات لوكاس

هناك تعميم مختلف لمتتالية فيبوناتشي وهو متتاليات لوكاس من النوع المحدد على النحو التالي:

يو(0)=0يو(1)=1يو(ن+2)=Pيو(ن+1)-سؤاليو(ن)،{\displaystyle {\begin{aligned}U(0)&=0\\U(1)&=1\\U(n+2)&=PU(n+1)-QU(n),\end{aligned}}}

حيث أن متتالية فيبوناتشي العادية هي حالة خاصة منP=1{\displaystyle P=1}وسؤال=-1{\displaystyle Q=-1}نوع آخر من تسلسل لوكاس يبدأ بـV(0)=2{\displaystyle V(0)=2}،V(1)=P{\displaystyle V(1)=P}. لهذه المتتاليات تطبيقات في نظرية الأعداد وإثبات الأعداد الأولية .

عندماسؤال=-1{\displaystyle Q=-1} ، تسمى هذه المتتالية متتالية فيبوناتشي P ، على سبيل المثال،تسمى متتالية بيل أيضًا متتالية فيبوناتشي 2 .

متتالية فيبوناتشي 3 هي

0، 1، 3، 10، 33، 109، 360، 1189، 3927، 12970، 42837، 141481، 467280، 1543321، 5097243، 16835050، 55602393، 183642229، 606529080، ... (التسلسل A006190 في OEIS )

متتالية فيبوناتشي 4 هي

0، 1، 4، 17، 72، 305، 1292، 5473، 23184، 98209، 416020، 1762289، 7465176، 31622993، 133957148، 567451585، 2403763488، ... (التسلسل A001076 في OEIS )

متتالية فيبوناتشي 5 هي

0، 1، 5، 26، 135، 701، 3640، 18901، 98145، 509626، 2646275، 13741001، 71351280، 370497401، 1923838285، 9989688826، ... (التسلسل A052918 في OEIS )

متتالية فيبوناتشي 6 هي

0، 1، 6، 37، 228، 1405، 8658، 53353، 328776، 2026009، 12484830، 76934989، 474094764، 2921503573، 18003116202، ... (التسلسل A005668 في OEIS )

ثابت فيبوناتشي k هو النسبة التي تتجه إليها العناصر المتجاورةك{\displaystyle k}تميل أعداد فيبوناتشي؛ ويُطلق عليها أيضًا المتوسط ​​المعدني من الرتبة k ، وهي الجذر الموجب الوحيد لـx2-كx-1=0{\displaystyle x^{2}-kx-1=0}على سبيل المثال ، حالةك=1{\displaystyle k=1}هو1+52{\displaystyle {\frac {1+{\sqrt {5}}}{2}}}أو النسبة الذهبية ، وحالةك=2{\displaystyle k=2}هو1+2{\displaystyle 1+{\sqrt {2}}}أو نسبة الفضة .عموماً، حالةك{\displaystyle k}هوك+ك2+42{\displaystyle {\frac {k+{\sqrt {k^{2}+4}}}{2}}}. [ 5 ]

عمومًا،يو(ن){\displaystyle U(n)}يمكن تسميتها متتالية ( P ، -Q ) -فيبوناتشي ، ويمكن تسمية V ( n ) متتالية ( P ، -Q ) -لوكاس .

متتالية فيبوناتشي (1،2) هي

0، 1، 1، 3، 5، 11، 21، 43، 85، 171، 341، 683، 1365، 2731، 5461، 10923، 21845، 43691، 87381، 174763، 349525، 699051، 1398101، 2796203، 5592405، 11184811، 22369621، 44739243، 89478485، ... (التسلسل A001045 في OEIS )

متتالية فيبوناتشي (1،3) هي

1، 1، 4، 7، 19، 40، 97، 217، 508، 1159، 2683، 6160، 14209، 32689، 75316، 173383، 399331، 919480، 2117473، 4875913، 11228332، 25856071، 59541067، ... (التسلسل A006130 في OEIS )

متتالية فيبوناتشي (2,2) هي

0، 1، 2، 6، 16، 44، 120، 328، 896، 2448، 6688، 18272، 49920، 136384، 372608، 1017984، 2781184، 7598336، 20759040، 56714752، ... (التسلسل A002605 في OEIS )

متتالية فيبوناتشي (3،3) هي

0، 1، 3، 12، 45، 171، 648، 2457، 9315، 35316، 133893، 507627، 1924560، 7296561، 27663363، 104879772، 397629405، 1507527531، 5715470808، ... (التسلسل A030195 في OEIS )

أعداد فيبوناتشي من الرتب العليا

متتالية فيبوناتشي من الرتبة k ، والتي تسمى أيضًا متتالية k- ناتشي ، هي متتالية أعداد صحيحة يكون فيها كل عنصر من عناصر المتتالية هو مجموع العنصر السابق لهك{\displaystyle k}العناصر (باستثناء العنصر الأول)ك{\displaystyle k}عناصر المتتالية). أعداد فيبوناتشي المعتادة هي متتالية فيبوناتشي من الرتبة 2. عدد تركيبات الأعداد الصحيحة غير السالبة إلى أجزاء لا يزيد عددها عنك{\displaystyle k}هي متتالية فيبوناتشي من الرتبة ك{\displaystyle k}تسلسل عدد سلاسل الأصفار والآحاد ذات الطولم{\displaystyle m}التي تحتوي على أكثرك{\displaystyle k}تُعتبر الأصفار المتتالية أيضًا متتالية فيبوناتشي من الرتبة ك{\displaystyle k} .

قام مارك بار بدراسة هذه المتتاليات، ونسبها الحدية، ونهايات هذه النسب الحدية، في عام 1913. [ 6 ] : 101

أرقام تريبوناتشي

يُعدّ تريبوناتشي أحد أشكال متتالية فيبوناتشي ، حيث يكون كل عدد فيها مجموع الأعداد الثلاثة السابقة له. يبدأ من القيم الأولية.تي0=تي1=0{\displaystyle T_{0}=T_{1}=0}، وتي2=1{\displaystyle T_{2}=1}، التكرار تين=تين-1+تين-2+تين-3،(1){\displaystyle T_{n}=T_{n-1}+T_{n-2}+T_{n-3},\qquad \qquad (1)} تعطي هذه السلسلة من الأرقام على النحو التالي 0،0،1،1،2،4،7،13،24،44،81،149،274،504،927،1705،3136،5768،10609،19513،35890،66012،....{\displaystyle 0,0,1,1,2,4,7,13,24,44,81,149,274,504,927,1705,3136,5768,10609,19513,35890,66012,\ldots .} يمكن العثور على مصطلحات أخرى تحت رقم التسلسل A000073 في الموسوعة الإلكترونية لتسلسلات الأعداد الصحيحة ( OEIS ).

تتمتع متتالية تريبوناتشي بتاريخ طويل وحافل بالأحداث. [ 7 ] ويرتبط أبرز ظهور تاريخي لهذه المتتالية بتشارلز داروين (1809-1882) وكتابه الرائد "أصل الأنواع" ، حيث يُذكر تكاثر الأفيال ونموها السكاني كمثال توضيحي. [ 8 ] وفي عام 1892، ظهرت هذه المتتالية العددية في حل مسألة ترفيهية، تتعلق بمزارع وتربية الأغنام، طرحها عالم الرياضيات الأمريكي أرتيماس مارتن (1835-1918). [ 9 ] : 107-108. أما أول دراسة رياضية لمتتالية تريبوناتشي وبحث في خصائصها فقد أُجريت عام 1914، ويعود الفضل في ذلك إلى أغرونوموف. [ 10 ] ظهر مصطلح تريبوناتشي في وقت لاحق، وتحديداً في عام 1963، ويعود الفضل في ذلك إلى مارك فاينبرغ، الذي كان آنذاك طالباً في المدرسة الثانوية يبلغ من العمر أربعة عشر عاماً، والذي قدم المصطلح في مقال في مجلة فيبوناتشي الفصلية . [ 11 ]

هوية أغرونوموف. تُعدّ مذكرة أغرونوموف لعام 1914 جوهرة صغيرة تم تجاهلها، ولم تُحدث أي تأثير في ذلك الوقت، وتراكم عليها الغبار لأكثر من نصف قرن. [ 7 ] : 709-710 على الرغم من كونها مذكرة قصيرة جدًا (إذ تتسع النسخة الحديثة منها بسهولة على صفحة واحدة [ 7 ] : 719 )، إلا أنها تحمل هوية قوية. تين+ك=تيك+1تين+1+(تيك+تيك-1)تين+تيكتين-1.(2){\displaystyle T_{n+k}=T_{k+1}T_{n+1}+\left(T_{k}+T_{k-1}\right)T_{n}+T_{k}T_{n-1}.\qquad \qquad (2)} لاحظ أن متطابقة أغرونوموف متناظرة فين{\displaystyle n}وك{\displaystyle k}وذلك من أجلك=2{\displaystyle k=2}وبذلك، يستعيد المرء تكرار تريبوناتشي الأصلي. وقد استنتج أغرونوموف ذلك بافتراض أن كلا المعاملينن{\displaystyle n}وك{\displaystyle k}هي أعداد صحيحة غير سالبة. ومع ذلك، يمكن إثبات أن هذه المتطابقة أكثر عمومية وتتحقق بالفعل لأي عدد صحيح.ن{\displaystyle n}وك{\displaystyle k}بتوسيع العلاقة التكرارية المحددة (1) لتشمل أعداد تريبوناتشي ذات الأسس السالبة. [ 7 ] : 712 ويختتم أغرونوموف ملاحظته بعرض الخصائص المميزة التالية لأعداد تريبوناتشي، تي2ن=تين+12+2تينتين-1+تين2أندتي2ن-1=تين-12+2تينتين+1-تين2.(3){\displaystyle T_{2n}=T_{n+1}^{2}+2T_{n}T_{n-1}+T_{n}^{2}\quad \mathrm {and} \quad T_{2n-1}=T_{n-1}^{2}+2T_{n}T_{n+1}-T_{n}^{2}.\qquad \qquad (3)} ويمكن استخلاص هذه المعلومات بسهولة من هويته عن طريق أخذك=ن{\displaystyle k=n}وك=ن-1{\displaystyle k=n-1}وبالتالي، يمكن الاستفادة من هاتين المتطابقتين لاستنتاج صيغة بسيطة لمجموع مربعات أعداد تريبوناتشي. [ 7 ] : المعادلة (9)

صيغة الانعكاس. كما هو الحال مع أعداد فيبوناتشي، يمكن تطبيق صيغة التكرار لأعداد تريبوناتشي عكسيًا. منتي2،تي1{\displaystyle T_{2},T_{1}}، وتي0{\displaystyle T_{0}}يمكن للمرء أن يحددتي-1=1{\displaystyle T_{-1}=1}. منتي1،تي0{\displaystyle T_{1},T_{0}}، وتي-1{\displaystyle T_{-1}}يمكن للمرء أن يحددتي-2=-1{\displaystyle T_{-2}=-1}وهكذا. بالتالي، فإن قيم أعداد تريبوناتشي عند المؤشرات السالبة محددة جيدًا. بدءًا منتي0=0{\displaystyle T_{0}=0}،تي-1=1{\displaystyle T_{-1}=1}، وتي-2=-1{\displaystyle T_{-2}=-1}وبعكس تكرار تريبوناتشي (1)، نحصل على متتالية أعداد تريبوناتشي ذات الفهرس السالب كما يلي: 0،1،-1،0،2،-3،1،4،-8،5،7،-20،18،9،-47،56،0،-103،159،-56،-206،421،-271،-356،1048،....{\displaystyle 0,1,-1,0,2,-3,1,4,-8,5,7,-20,18,9,-47,56,0,-103,159,-56,-206,421,-271,-356,1048,\ldots .} يمكن الاطلاع على المزيد من المصطلحات تحت رقم التسلسل A057597 في الموسوعة الإلكترونية لتسلسلات الأعداد الصحيحة ( OEIS ). ويعني التوسع ليشمل المؤشرات السالبة أنه يمكن اعتبار متتالية تريبوناتشي متتالية لانهائية مزدوجة. ...،-47،9،18،-20،7،5،-8،4،1،-3،2،0،-1،1،0،0،1،1،2،4،7،13،24،44،81،149،274،504،927،...{\displaystyle \ldots ,-47,9,18,-20,7,5,-8,4,1,-3,2,0,-1,1,\mathbf {0} ,0,1,1,2,4,7,13,24,44,81,149,274,504,927,\ldots } حيث تُكتب القيمة عند الفهرس صفر بخط غامق. عند اجتياز المتتالية من اليسار إلى اليمين، يُستخدم التكرار (1). عند اجتياز المتتالية من اليمين إلى اليسار، يُستخدم التكرار تين=تين+3-تين+2-تين+1{\displaystyle T_{n}=T_{n+3}-T_{n+2}-T_{n+1}}العلاقة بين الأجزاء ذات الفهارس السالبة والموجبة من متتالية تريبوناتشي تُعطى بالعلاقة التالية: تي-ن=تين+12-تينتين+2.(4){\displaystyle T_{-n}=T_{n+1}^{2}-T_{n}T_{n+2}.\qquad \qquad (4)} تنطبق هذه المتطابقة على جميع الأعداد الصحيحةن{\displaystyle n}وتُعرف هذه الصيغة باسم صيغة الانعكاس لأعداد تريبوناتشي. ويمكن اشتقاقها باستخدام متطابقة أغرونوموف. [ 7 ] : 714

τ = a+b+c / a = a / b = b / c . عندما b = 1 يكون حجم الصناديق τ 3 = τ 2 (أحمر) + τ (أخضر) + 1 (أزرق).

ثابت تريبوناتشي هو النسبة النهائية بين أعداد تريبوناتشي المتتالية. ويُرمز له عادةً بـ ⁠τ{\displaystyle \tau }وهو أمر بالغ الأهمية بشكل خاص في دراسة المكعب القصير .

تكون ثلاث كميات a > b > c > 0 في نسبة تريبوناتشي إذا أ+ب+جأ=أب=بج=τ{\displaystyle {\frac {a+b+c}{a}}={\frac {a}{b}}={\frac {b}{c}}=\tau }

استبدالب=τج{\displaystyle b=\tau c}وأ=τب=τ2ج{\displaystyle a=\tau b=\tau ^{2}c}في الكسر الأول يعطي τ=ج(τ2+τ+1)τ2ج.{\displaystyle \tau ={\frac {c(\tau ^{2}+\tau +1)}{\tau ^{2}c}}.}ويترتب على ذلك أن ثابت تريبوناتشي هو الحل الحقيقي الوحيد للمعادلة التكعيبيةτ3=τ2+τ+1{\displaystyle \tau ^{3}=\tau ^{2}+\tau +1}، تقريبًا1.839 286 755 214 161 ... (التسلسل A058265 في OEIS ) .

صيغ مغلقة لـτ{\displaystyle \tau }يتم إيجادها عن طريق حل المعادلة التكعيبية المنخفضةy3-43y-3827{\displaystyle y^{3}-{\tfrac {4}{3}}y-{\tfrac {38}{27}}}، والتي لها صفر حقيقيτ-13{\displaystyle \tau -{\tfrac {1}{3}}}[ 12 ]τ=13(1+19+3333+19-3333)=13(1+4ضرب بالعصا(13أركوش(198))).{\displaystyle {\begin{aligned}\tau &={\frac {1}{3}}\left(1+{\sqrt[{3}]{19+3{\sqrt {33}}}}+{\sqrt[{3}]{19-3{\sqrt {33}}}}\right)\\&={\frac {1}{3}}\left(1+4\cosh \left({\frac {1}{3}}\operatorname {arcosh} \left({\frac {19}{8}}\right)\right)\right).\end{aligned}}}

التكرارx12+x3{\displaystyle x\gets {\sqrt[{3}]{{\tfrac {1}{2}}+x}}}مع نقطة ثابتة1τ-1{\displaystyle {\frac {1}{\tau -1}}}وينتج عن ذلك استمرار الجذريةτ=1+1/12+12+12+333{\displaystyle \tau =1+1/{\sqrt[{3}]{{\tfrac {1}{2}}+{\sqrt[{3}]{{\tfrac {1}{2}}+{\sqrt[{3}]{{\tfrac {1}{2}}+\cdots }}}}}}} بما أن التكرار مشتق من2x3=2x+1{\displaystyle 2x^{3}=2x+1}[ 13 ] تعابير بديلة لـτ{\displaystyle \tau }هيw1،2=(1±13113)/4τ=1+(w13+w23)-1=1+32سيش(13أركوش(334)).{\displaystyle {\begin{aligned}w_{1,2}&=\left(1\pm {\frac {1}{3}}{\sqrt {\frac {11}{3}}}\right)/4\\\tau &=1+({\sqrt[{3}]{w_{1}}}+{\sqrt[{3}]{w_{2}}})^{-1}\\&=1+{\frac {\sqrt {3}}{2}}\operatorname {sech} \left({\frac {1}{3}}\operatorname {arcosh} \left({\frac {3{\sqrt {3}}}{4}}\right)\right).\end{aligned}}}

يمكن كتابة ثابت تريبوناتشي بدلالة نفسه على شكل كسور τ=τ2+1τ2-1τ2=τ+1τ-1τ3=τ4+12.{\displaystyle {\begin{aligned}\tau &={\frac {\tau ^{2}+1}{\tau ^{2}-1}}\\\tau ^{2}&={\frac {\tau +1}{\tau -1}}\\\tau ^{3}&={\frac {\tau ^{4}+1}{2}}.\end{aligned}}}

المستطيلات ذات نسب العرض إلى الارتفاع 1 / τ−1 , τ, τ / τ−1 قم ببلاط المربع.

على غرار المتسلسلة الهندسية اللانهائيةτ2+12=ن=0τ-نτ+12=ن=0τ-2ن1τ-1=ن=0τ-3ن.{\displaystyle {\begin{aligned}{\frac {\tau ^{2}+1}{2}}&=\sum _{n=0}^{\infty }\tau ^{-n}\\{\frac {\tau +1}{2}}&=\sum _{n=0}^{\infty }\tau ^{-2n}\\{\frac {1}{\tau -1}}&=\sum _{n=0}^{\infty }\tau ^{-3n}.\end{aligned}}}

لكل عدد صحيحن{\displaystyle n}يمتلك المرءτن=τن-1+τن-2+τن-3=2τن-2+2τن-3+τن-4=3τن-2+τن-4+τن-6{\displaystyle {\begin{aligned}\tau ^{n}&=\tau ^{n-1}+\tau ^{n-2}+\tau ^{n-3}\\&=2\tau ^{n-2}+2\tau ^{n-3}+\tau ^{n-4}\\&=3\tau ^{n-2}+\tau ^{n-4}+\tau ^{n-6}\end{aligned}}} ومن هذا يمكن إيجاد عدد لا نهائي من العلاقات الأخرى. ومن الأمثلة البارزة على ذلك τ+τ-3=2{\displaystyle \tau +\tau ^{-3}=2} .

نمط الكسور المستمرة لعدد قليل من القوى المنخفضة [ 14 ] τ-1=[0؛1،1،5،4،2،305،1،8،2،...]0.5437(3157)τ0=[1]τ1=[1؛1،5،4،2،305،1،8،2،1،...]1.8393(10356)τ2=[3؛2،1،1،1،1،2،1،152،2،...]3.3830(15947)τ3=[6؛4،2،305،1،8،2،1،4،6،...]6.2223(569)τ4=[11؛2،4،152،1،17،1،2،2،...]11.4445(1039){\displaystyle {\begin{aligned}\tau ^{-1}&=[0;1,1,5,4,2,305,1,8,2,...]\approx 0.5437\;({\tfrac {31}{57}})\\\tau ^{0}&=[1]\\\tau ^{1}&=[1;1,5,4,2,305,1,8,2,1,...]\approx 1.8393\;({\tfrac {103}{56}})\\\tau ^{2}&=[3;2,1,1,1,1,2,1,152,2,...]\approx 3.3830\;({\tfrac {159}{47}})\\\tau ^{3}&=[6;4,2,305,1,8,2,1,4,6,...]\approx 6.2223\;({\tfrac {56}{9}})\\\tau ^{4}&=[11;2,4,152,1,17,1,2,2,...]\approx 11.4445\;({\tfrac {103}{9}})\end{aligned}}}

دعτ{\displaystyle \tau }وزوج مترافق معقد​​β{\displaystyle \beta }وγ{\displaystyle \gamma }لتكن أصفار كثيرة الحدودx3-x2-x-1{\displaystyle x^{3}-x^{2}-x-1}مع التمييز-44{\displaystyle -44}ثم تُعطى أعداد تريبوناتشي بواسطة صيغة بينيهتين+1=أτن+بβن+جγن،{\displaystyle T_{n+1}=a\tau ^{n}+b\beta ^{n}+c\gamma ^{n},} حقيقيأ{\displaystyle a}والمقترناتب{\displaystyle b}وج{\displaystyle c}جذور44y3-2y-1=0.{\displaystyle 44y^{3}-2y-1=0.}

منذ|بβن+جγن|<25{\displaystyle \left\vert b\beta ^{n}+c\gamma ^{n}\right\vert <{\tfrac {2}{5}}}، الرقمتين{\displaystyle T_{n}}هو أقرب عدد صحيح إلىأτن-1{\displaystyle \,a\,\tau ^{n-1}}، معن>0{\displaystyle n>0}والمعاملأ=τ2/(τ3+τ+2)={\displaystyle a=\tau ^{2}/(\tau ^{3}+\tau +2)=}0.336 228 116 994 941 ... [ أ ] 

يمكن كتابة قوى ثابت تريبوناتشي باستخدام أرقام تريبوناتشي كمعاملات تربيعية.τن=τ2تين+τ(تين-1+تين-2)+تين-1،{\displaystyle \tau ^{n}=\tau ^{2}T_{n}+\tau (T_{n-1}+T_{n-2})+T_{n-1},}وهو ما تم إثباته بالاستقراء الرياضي علىن.{\displaystyle n.}تنطبق هذه العلاقة أيضاً علىن<0.{\displaystyle n<0.}

يتم الحصول على أعداد تريبوناتشي كقوى صحيحة .ن2{\displaystyle n\geq 2}مصفوفة ذات قيمة ذاتية حقيقيةτ{\displaystyle \tau }[ 15 ]سؤال=(111100010)،{\displaystyle Q={\begin{pmatrix}1&1&1\\1&0&0\\0&1&0\end{pmatrix}},}

سؤالن=(تين+2تين+1+تينتين+1تين+1تين+تين-1تينتينتين-1+تين-2تين-1){\displaystyle Q^{n}={\begin{pmatrix}T_{n+2}&T_{n+1}+T_{n}&T_{n+1}\\T_{n+1}&T_{n}+T_{n-1}&T_{n}\\T_{n}&T_{n-1}+T_{n-2}&T_{n-1}\end{pmatrix}}}

أثر سؤالن{\displaystyle Q^{n}}يُعطي هذا الأعداد التريبوناتشي-لوكاس 3، 1، 3، 7، 11، 21، 39، 71، 131، 241، 443، 815، 1499، 2757،... والتي تُحقق نفس علاقة التكرار. بأشكال مختلفة،Lن=τن ل ن4.{\displaystyle L_{n}=\lfloor \tau ^{n}\rceil {\text{ for }}n\geq 4.}(التسلسل A001644 في OEIS )

تتمتع أعداد لوكاس هذه بخاصية فيرما : إذا كان p عددًا أوليًا،LصL1مودص.{\displaystyle L_{p}\equiv L_{1}{\bmod {p}}.}لا ينطبق العكس، ولكن العدد القليل من أعداد تريبوناتشي الأولية الزائفةن|(Lن-1){\displaystyle \,n\mid (L_{n}-1)}يجعل هذا التسلسل مميزًا. الأعداد المركبة الوحيدة الأقل من 10⁷ التي تجتاز الاختبار هي: n = 18²، 25²⁰، 2³³² ، 6³⁶¹⁸، 19⁴³⁹، 75⁰⁸⁹، 8⁰⁵⁵، 18⁸⁹⁰⁹، 2⁴⁸⁹⁹، 3⁵⁴²⁵³، 3⁷⁶¹²⁹، 6⁸⁹⁹. (التسلسل A371805 في OEIS )

إنشاء ثابت تريبوناتشي باستخدام الفرجار والمسطرة المدرجة. BC = τ − 1 و BD = 1 / τ .

خصائص أخرى. أول إشارة ضمنية إلى ثابت تريبوناتشي كانت في القرن الحادي عشر، عندما وجد الشاعر الفارسي والعالم الموسوعي عمر الخيام الحل .10τ+1τ{\displaystyle 10{\tfrac {\tau +1}{\tau }}}من المكعبx3+200x=20x2+2000{\displaystyle x^{3}+200x=20x^{2}+2000}من خلال النظر في تقاطع دائرة وقطع زائد قائم الزاوية . [ 16 ]

دبليو11(x)=x3-2x2+2x-2،{\displaystyle W_{11}(x)=x^{3}-2x^{2}+2x-2,}مع الصفر الحقيقيω=τ+1τ=τ(τ-1)،{\displaystyle \omega ={\tfrac {\tau +1}{\tau }}=\tau (\tau -1),}هل متعددة الحدود من فئة ويبر مرتبطة بالمميز ؟Δ=-11{\displaystyle \Delta =-11}تؤدي خصائص ثابت كلاين j المرتبط إلى شبه تطابقω(هـπ-Δ+24)1/24.{\displaystyle \omega \approx (e^{\pi {\sqrt {-\Delta }}}+24)^{1/24}.}

دعوىθ=أركوس(12τ){\displaystyle \theta =\arccos({\tfrac {1}{2}}\tau )\,}يرضي4الخطيئة(3θ)-لون برونزي(θ)=11{\displaystyle \,4\sin(3\theta )-\tan(\theta )={\sqrt {11}}}وهي نتيجة مرتبطة من خلال معامل المسافةz=τ(1-τ)2كوس(2π11){\displaystyle \,z=\tau (1-\tau )\cdot 2\cos({\tfrac {2\pi }{11}})}إلى البناء "المعجز" للشكل الهندسي ذي الأحد عشر ضلعًا ، الذي اكتشفه بنيامين وسنايدر. [ 17 ] [ 18 ]

المقلوب1τ{\displaystyle {\tfrac {1}{\tau }}}حل ثابت تريبوناتشي للمعادلة2دالة الظل العكسي(x)=أركوس(x){\displaystyle \,2\arctan(x)=\arccos(x)}[ 19 ] الزاوية قريبة من 1 راديان . متممتهاأركوس(τ-1)=دالة الجيب العكسية(1τ){\displaystyle \,\arccos(\tau -1)=\arcsin({\tfrac {1}{\tau }})\,}الأشكال في البناء الهندسي لثابت تريبوناتشي الذي اكتشفه عالم الأحياء زيراردو نييرا. [ 20 ]

أرقام تيتراناشي

تبدأ أعداد التتراناتشي بأربعة حدود محددة مسبقًا، وكل حد لاحق هو مجموع الحدود الأربعة السابقة. فيما يلي بعض أعداد التتراناتشي الأولى:

0, 0, 0, 1, 1, 2, 4, 8 , 15 , 29 , 56 , 108 , 208 , 401, 773, 1490, 2872, 5536, 10671, 20569, 39648, 76424, 147312, 283953, 547337, … (التسلسل A000078 في OEIS )

كما صاغ فاينبرغ مصطلح "تيتراناتشي" . [ 11 ] : 73

ثابت التتراناتشي هو النسبة التي تميل إليها أعداد التتراناتشي المتجاورة. وهو الجذر الحقيقي الموجب الوحيد لكثير الحدود .x4-x3-x2-x-1=0{\displaystyle x^{4}-x^{3}-x^{2}-x-1=0}، تقريبًا1.927 561 975 482 925 ... (التسلسل A086088 في OEIS ) ، ويحقق أيضًا المعادلة x+x-4=2{\displaystyle x+x^{-4}=2} .

يمكن التعبير عن ثابت التتراناتشي بدلالة الجذور من خلال التعبير التالي: [ 21 ]

x=14(1+u+11-u+26u){\displaystyle x={\frac {1}{4}}\!\left(1+{\sqrt {u}}+{\sqrt {11-u+{\frac {26}{\sqrt {u}}}}}\,\right)}

أين،

u=13(11-562-65+316893+2223-65+316893){\displaystyle u={\frac {1}{3}}\left(11-56{\sqrt[{3}]{\frac {2}{-65+3{\sqrt {1689}}}}}+2\cdot 2^{\frac {2}{3}}{\sqrt[{3}]{-65+3{\sqrt {1689}}}}\right)}

وu{\displaystyle u}هو الجذر الحقيقي للمعادلة التكعيبيةu3-11u2+115u-169{\displaystyle u^{3}-11u^{2}+115u-169} .

بما يتوافق مع أرقام لوكاس لمتتالية فيبوناتشي، إذا بدأنا بدلاً من ذلك بـL0=4{\displaystyle L_{0}=4}،L1=1{\displaystyle L_{1}=1}،L2=3{\displaystyle L_{2}=3}، وL3=7{\displaystyle L_{3}=7}ثم يطبق تكرار التتراناتشيLن=xن{\displaystyle L_{n}=\lfloor x^{n}\rceil }لـن6{\displaystyle n\geq 6}( التسلسل A073817 في OEIS )

أرقام بنتاناتشي

0, 0, 0, 0, 1, 1, 2, 4, 8, 16, 31, 61, 120, 236, 464, 912, 1793, 3525, 6930, 13624, … (التسلسل A001591 في OEIS )

ثابت البنتاناشي هو النسبة التي تميل إليها أعداد البنتاناشي المتجاورة. وهو الجذر الحقيقي الوحيد لكثير الحدود .x5-x4-x3-x2-x-1=0{\displaystyle x^{5}-x^{4}-x^{3}-x^{2}-x-1=0}، تقريبًا1.965 948 236 645 485 ... (التسلسل A103814 في OEIS ) ، ويحقق أيضًا المعادلة x+x-5=2{\displaystyle x+x^{-5}=2} .

أرقام الهيكساناتشي

0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63, 125, 248, 492, 976, 1936, 3840, 7617, 15109, … (التسلسل A001592 في OEIS )

ثابت الهكساناتشي هو النسبة التي تميل إليها أعداد الهكساناتشي المتجاورة. وهو الجذر الحقيقي الموجب الوحيد لكثير الحدود .x6-x5-x4-x3-x2-x-1=0{\displaystyle x^{6}-x^{5}-x^{4}-x^{3}-x^{2}-x-1=0}، تقريبًا1.983 582 843 424 326 ... (المتتالية A118427 في OEIS ) ، كما أنها تحقق المعادلة x+x-6=2{\displaystyle x+x^{-6}=2} .

أرقام هيبتاناتشي

0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 127, 253, 504, 1004, 2000, 3984, 7936, 15808, … (التسلسل A122189 في OEIS )

ثابت الهيبتاناشي هو النسبة التي تميل إليها أعداد الهيبتاناشي المتجاورة. وهو الجذر الحقيقي الوحيد لكثير الحدود .x7-x6-x5-x4-x3-x2-x-1=0{\displaystyle x^{7}-x^{6}-x^{5}-x^{4}-x^{3}-x^{2}-x-1=0}، تقريبًا1.991 964 196 605 035 ... (التسلسل A118428 في OEIS ) ، ويحقق أيضًا المعادلة x+x-7=2{\displaystyle x+x^{-7}=2} .

أرقام أوكتاناشي

0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 255, 509, 1016, 2028, 4048, 8080, 16128, ... (التسلسل A079262 في OEIS )

أرقام إنياناشي

0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 511, 1021, 2040, 4076, 8144, 16272, ... (التسلسل A104144 في OEIS )

أرقام إنفيناشي

إن متتالية "إنفيناتشي"، إن أمكن وصفها، ستؤدي بعد عدد لا نهائي من الأصفار إلى المتتالية التالية

[..., 0, 0, 1,] 1, 2, 4, 8, 16, 32, …

وهي ببساطة قوى العدد اثنين .

أعداد ناشي

نهاية نسبة الحدود المتتالية لـك{\displaystyle k}تؤول متسلسلة ناشي إلى جذر المعادلةx+x-ك=2{\displaystyle x+x^{-k}=2}( OEIS : A103814  , OEIS : A118427  , OEIS : A118428  ).

حد النسبة لأيك2{\displaystyle k\geq 2}هو الجذر الموجب الوحيد للمعادلة المميزة [ 21 ]

xك-أنا=0ك-1xأنا=0{\displaystyle x^{k}-\sum _{i=0}^{k-1}x^{i}=0} .

الحالة الخاصةك=2{\displaystyle k=2}هل سلسلة فيبوناتشي التقليدية هي التي تعطي النسبة الذهبية ؟φ=1+1φ{\displaystyle \varphi =1+{\frac {1}{\varphi }}} .

تبقى الصيغ المذكورة أعلاه للنسبة صالحة حتى بالنسبة لـك{\displaystyle k}متسلسلة -ناتشي مُولَّدة من أرقام ابتدائية عشوائية. تقترب النسبة من 2 في حالة أنك{\displaystyle k}يزداد إلى ما لا نهاية.

الجذرx{\displaystyle x}يقع في الفترة 2(1-2-ك)<x<2{\displaystyle 2(1-2^{-k})<x<2}الجذر السالب للمعادلة المميزة يقع في الفترة (-1، 0) عندماك{\displaystyle k}هو عدد زوجي. هذا الجذر وكل جذر مركب للمعادلة المميزة له معيار 3-ك<{\displaystyle 3^{-k}<}[ 21 ]

سلسلة للجذر الموجبx{\displaystyle x}لأيك>0{\displaystyle k>0}هو [ 21 ]

2-2أنا>01أنا((ك+1)أنا-2أنا-1)12(ك+1)أنا{\displaystyle 2-2\sum _{i>0}{\frac {1}{i}}{\binom {(k+1)i-2}{i-1}}{\frac {1}{2^{(k+1)i}}}} .

لا يوجد حل للمعادلة المميزة بدلالة الجذور عندما يكون 5 ≤ k 11. [ 21 ]

يُعطى العنصر النوني في متتالية ناشي من الرتبة k بالصيغة التالية:

Fن(ك)=xن-1(x-1)(ك+1)x-2ك،{\displaystyle F_{n}^{(k)}=\left\lfloor {\frac {x^{n-1}(x-1)}{(k+1)x-2k}}\right\rceil \!,}

أين{\displaystyle \lfloor \cdot \rceil }تشير إلى دالة أقرب عدد صحيح وx{\displaystyle x}هوك{\displaystyle k}ثابت ناشي، وهو جذرx+x-ك=2{\displaystyle x+x^{-k}=2}الأقرب إلى 2.

بما يتوافق مع أرقام لوكاس لمتتالية فيبوناتشي، إذا بدأنا بدلاً من ذلك بـL0=ك{\displaystyle L_{0}=k}وLن=2ن-1{\displaystyle L_{n}=2^{n}-1}لـ0<ن<ك{\displaystyle 0<n<k}، ويطبقك{\displaystyle k} -العودة nacci لحسابLن{\displaystyle L_{n}}لـنك{\displaystyle n\geq k}ثمLن=xن{\displaystyle L_{n}=\lfloor x^{n}\rceil }لجميع القيم الكبيرة بما يكفي لـن{\displaystyle n}، حيثx{\displaystyle x}هوك{\displaystyle k}ثابت -ناتشي . أو بعبارة أخرى، يمكن للمرء أن يبدأ بـL0=ك{\displaystyle L_{0}=k}وLن=-1{\displaystyle L_{n}=-1}لـ-ك<ن<0{\displaystyle -k<n<0}ثم قم بتطبيقك{\displaystyle k} -العودة nacci لحسابLن{\displaystyle L_{n}}لـن>0{\displaystyle n>0} .

ترتبط مسألة رمي العملة المعدنية بـك{\displaystyle k}متتالية ناشي. احتمال عدمك{\displaystyle k}ستحدث ذيول متتالية فيم{\displaystyle m}رمي عملة معدنية مثالية هو12مFم+2(ك){\displaystyle {\frac {1}{2^{m}}}F_{m+2}^{(k)}}[ 22 ]

كلمة فيبوناتشي

قياساً على نظيره العددي، تُعرَّف كلمة فيبوناتشي على النحو التالي:

Fن:=F(ن):={بن=0؛أن=1؛F(ن-1)+F(ن-2)ن>1.{\displaystyle F_{n}:=F(n):={\begin{cases}{\text{b}}&n=0;\\{\text{a}}&n=1;\\F(n-1)+F(n-2)&n>1.\\\end{cases}}}

أين+{\displaystyle +}يرمز إلى دمج سلسلتين نصيتين. تبدأ متتالية سلاسل فيبوناتشي بما يلي:

ب، أ، أب، أبا، أبباب، أبابا، أباباباب،(التسلسل A106750 في OEIS )

طول كل سلسلة فيبوناتشي هو رقم فيبوناتشي، وبالمثل توجد سلسلة فيبوناتشي مقابلة لكل رقم فيبوناتشي.

تظهر سلاسل فيبوناتشي كمدخلات للحالة الأسوأ في بعض خوارزميات الكمبيوتر .

إذا كان "a" و "b" يمثلان مادتين مختلفتين أو أطوال روابط ذرية مختلفة، فإن البنية المقابلة لسلسلة فيبوناتشي هي شبه بلورة فيبوناتشي ، وهي بنية شبه بلورية غير دورية ذات خصائص طيفية غير عادية .

متتابعات فيبوناتشي الملتوية

يتم الحصول على متتالية فيبوناتشي الملتفة بتطبيق عملية الالتفاف على متتالية فيبوناتشي مرة واحدة أو أكثر. وبالتحديد، عرّف [ 23 ]

Fن(0)=Fن{\displaystyle F_{n}^{(0)}=F_{n}}

و

Fن(ك)=أنا=0نFأناFن-أنا(ك-1){\displaystyle F_{n}^{(k)}=\sum _{i=0}^{n}F_{i}F_{n-i}^{(k-1)}}

التسلسلات القليلة الأولى هي

ك=1{\displaystyle k=1}: 0, 0, 1, 2, 5, 10, 20, 38, 71, … (التسلسل A001629 في OEIS ) .
ك=2{\displaystyle k=2}: 0, 0, 0, 1, 3, 9, 22, 51, 111, … (التسلسل A001628 في OEIS ) .
ك=3{\displaystyle k=3}: 0, 0, 0, 0, 1, 4, 14, 40, 105, … (التسلسل A001872 في OEIS ) .

يمكن حساب المتتاليات باستخدام التكرار

Fن+1(ك)=Fن(ك)+Fن-1(ك)+Fن(ك-1){\displaystyle F_{n+1}^{(k)}=F_{n}^{(k)}+F_{n-1}^{(k)}+F_{n}^{(k-1)}}

الدالة المولدة لـك{\displaystyle k}الالتفاف هو

s(ك)(x)=ن=0Fن(ك)xن=(x1-x-x2)ك{\displaystyle s^{(k)}(x)=\sum _{n=0}^{\infty }F_{n}^{(k)}x^{n}=\left({\frac {x}{1-x-x^{2}}}\right)^{k}} .

ترتبط المتتاليات بمتتالية كثيرات حدود فيبوناتشي بالعلاقة التالية:

Fن(ك)=ك!Fن(ك)(1){\displaystyle F_{n}^{(k)}=k!F_{n}^{(k)}(1)}

أينFن(ك)(x){\displaystyle F_{n}^{(k)}(x)}هوك{\displaystyle k}المشتقة منFن(x){\displaystyle F_{n}(x)}. وبالمثل،Fن(ك){\displaystyle F_{n}^{(k)}}هو معامل(x-1)ك{\displaystyle (x-1)^{k}}متىF(ك)(x){\displaystyle F^{(k)}(x)}تتوسع في صلاحيات (x-1){\displaystyle (x-1)} .

الالتفاف الأول،Fن(1){\displaystyle F_{n}^{(1)}}يمكن كتابتها بدلالة أعداد فيبوناتشي ولوكاس كما يلي:

Fن(1)=نLن-Fن5{\displaystyle F_{n}^{(1)}={\frac {nL_{n}-F_{n}}{5}}}

ويتبع ذلك التكرار

Fن+1(1)=2Fن(1)+Fن-1(1)-2Fن-2(1)-Fن-3(1){\displaystyle F_{n+1}^{(1)}=2F_{n}^{(1)}+F_{n-1}^{(1)}-2F_{n-2}^{(1)}-F_{n-3}^{(1)}} .

يمكن إيجاد تعابير مماثلة لـك>1{\displaystyle k>1}مع ازدياد التعقيدك{\displaystyle k}تزداد الأرقام.Fن(1){\displaystyle F_{n}^{(1)}}هي مجموع صفوف مثلث هوسويا .

كما هو الحال مع أعداد فيبوناتشي، توجد عدة تفسيرات توافقية لهذه المتتاليات. على سبيل المثالFن(1){\displaystyle F_{n}^{(1)}}عدد الطرقن-2{\displaystyle n-2}يمكن كتابة ذلك كمجموع مرتب يتضمن فقط 0 و1 و2 مع استخدام 0 مرة واحدة فقط. على وجه الخصوصF4(1)=5{\displaystyle F_{4}^{(1)}=5}ويمكن كتابة العدد 2 على النحو التالي: 0 + 1 + 1 ، 0 + 2 ، 1 + 0 + 1 ، 1 + 1 + 0 ، 2 + 0. [ 24 ]

تعميمات أخرى

تعد كثيرات حدود فيبوناتشي تعميمًا آخر لأعداد فيبوناتشي.

يتم توليد متتالية بادوفان عن طريق التكرار P(ن)=P(ن-2)+P(ن-3){\displaystyle P(n)=P(n-2)+P(n-3)} .

يتم توليد سلسلة أبقار نارايانا عن طريق التكرار شمال(ن)=شمال(ن-1)+شمال(ن-3){\displaystyle N(n)=N(n-1)+N(n-3)} .

يمكن تعريف متتالية فيبوناتشي عشوائية عن طريق رمي قطعة نقدية لكل موضع.ن{\displaystyle n}من التسلسل وأخذF(ن)=F(ن-1)+F(ن-2){\displaystyle F(n)=F(n-1)+F(n-2)}إذا ظهرت الصورة وF(ن)=F(ن-1)-F(ن-2){\displaystyle F(n)=F(n-1)-F(n-2)}إذا ظهرت الصورة. يضمن بحث فورستنبرغ وكيستن أن هذه المتتالية تنمو بشكل شبه مؤكد بمعدل ثابت: هذا الثابت مستقل عن نتائج رمي العملة، وقد حُسب عام 1999 بواسطة ديفاكار فيسواناث . ويُعرف الآن باسم ثابت فيسواناث .

العدد المتكرر ، أو عدد كيث ، هو عدد صحيح بحيث إذا بدأت أرقامه متتالية فيبوناتشي بنفس عدد الأرقام، فإنه يصل في النهاية إلى العدد الأصلي. مثال على ذلك هو 47، لأن متتالية فيبوناتشي التي تبدأ بالرقمين 4 و7 (4، 7، 11، 18، 29، 47) تصل إلى 47. يمكن أن يكون العدد المتكرر متتالية ثلاثية فيبوناتشي إذا كان عدده مكونًا من 3 أرقام، وعددًا رباعيًا فيبوناتشي إذا كان عدده مكونًا من 4 أرقام، وهكذا. فيما يلي بعض الأمثلة على الأعداد المتكررة:

14، 19، 28، 47، 61، 75، 197، 742، 1104، 1537، 2208، 2580، 3684، 4788، 7385، 7647، 7909، ... (التسلسل A007629 في OEIS )

بما أن مجموعة المتتاليات التي تحقق العلاقةS(ن)=S(ن-1)+S(ن-2){\displaystyle S(n)=S(n-1)+S(n-2)}إذا كانت متتالية مغلقة تحت عملية الجمع لكل حد وتحت عملية الضرب لكل حد بثابت، فيمكن اعتبارها فضاءً متجهيًا . أي متتالية من هذا النوع تُحدد بشكل فريد باختيار عنصرين، لذا فإن الفضاء المتجهي ثنائي الأبعاد . إذا اختصرنا هذه المتتالية بـ(S(0)،S(1)){\displaystyle (S(0),S(1))}متتالية فيبوناتشيF(ن)=(0،1){\displaystyle F(n)=(0,1)}ومتتالية فيبوناتشي المُزاحةF(ن-1)=(1،0){\displaystyle F(n-1)=(1,0)}يُنظر إليها على أنها تشكل أساسًا قانونيًا لهذا الفضاء، مما يؤدي إلى تحديد الهوية:

S(ن)=S(0)F(ن-1)+S(1)F(ن){\displaystyle S(n)=S(0)F(n-1)+S(1)F(n)}

لكل هذه المتتاليات S. على سبيل المثال، إذا كانت S هي متتالية لوكاس 2، 1، 3، 4، 7، 11، ... ، فسنحصل على

L(ن)=2F(ن-1)+F(ن){\displaystyle L(n)=2F(n-1)+F(n)} .

متتالية فيبوناتشي المولدة بواسطة k

بفرض عدد صحيحك2{\displaystyle k\geq 2}، متتالية فيبوناتشي المعممة من الرتبة k{Fن(ك)}نZ{\displaystyle \{F_{n}^{(k)}\}_{n\in \mathbb {Z} }}يتم تعريفها من خلال علاقة التكرار

Fن(ك)=Fن-1(ك)+Fن-2(ك)++Fن-ك(ك)،للجميع ن2،{\displaystyle {\begin{aligned}F_{n}^{(k)}=F_{n-1}^{(k)}+F_{n-2}^{(k)}+\cdots +F_{n-k}^{(k)},\quad {\text{for all}}\ n\geq 2,\end{aligned}}}

مع القيم الأوليةF2-ك(ك)==F-1(ك)=F0(ك)=0{\displaystyle F_{2-k}^{(k)}=\cdots =F_{-1}^{(k)}=F_{0}^{(k)}=0}وF1(ك)=1{\displaystyle F_{1}^{(k)}=1}[ 25 ]

تسلسلشمالتسلسل OEIS
متتالية فيبوناتشي6A000045
تسلسل بيل12A000129
متتالية جاكوبستال18A001045
سلسلة أبقار نارايانا10A000930
تسلسل بادوفان15A000931
تسلسل بيل من الدرجة الثالثة20A008998
متتالية تريبوناتشي30A000073
متتالية تيتراناتشي210A000288

متتالية شبه فيبوناتشي

تُعرَّف متتالية شبه فيبوناتشي (المتتالية A030067 في OEIS ) من خلال نفس التكرار للحدود ذات الفهارس الفرديةأ(2ن+1)=أ(2ن)+أ(2ن-1){\displaystyle a(2n+1)=a(2n)+a(2n-1)}وأ(1)=1{\displaystyle a(1)=1}، ولكن بالنسبة للمؤشرات الزوجيةأ(2ن)=أ(ن){\displaystyle a(2n)=a(n)}،ن1{\displaystyle n\geq 1}. تقسيم A030068 للمصطلحات ذات الفهرسة الفرديةs(ن)=أ(2ن-1){\displaystyle s(n)=a(2n-1)}وبالتالي يتحققs(ن+1)=s(ن)+أ(ن){\displaystyle s(n+1)=s(n)+a(n)}وهي متزايدة تمامًا . وهي تُعطي مجموعة أعداد شبه فيبوناتشي

1، 2، 3، 5، 6، 9، 11، 16، 17، 23، 26، 35، 37، 48، 53، 69، 70، 87، 93، 116، 119، 145، 154، ... (التسلسل A030068 في OEIS )

والتي تحدث على النحو التالي :s(ن)=أ(2ك(2ن-1))،ك=0،1،...{\displaystyle s(n)=a(2^{k}(2n-1)),k=0,1,\ldots } .

ملحوظات

  1. يأتي الثابت 𝑎 من صيغة سيمون بلوف لعام 1992 ، ويمكن إيجاد الحد الأدنى لكثير الحدود الخاص به باستخدام خوارزمية علاقة الأعداد الصحيحة .

مراجع

  1. ^ تريانا ، خوان (2019). “أرقام Negafibonacci عبر المصفوفات” (PDF) . نشرة TICMI . 23 (1): 19 – 24. م 3986120 . زبل 1489.11032 .  
  2. "ما هو عدد فيبوناتشي؟ - من هاري ج. سميث" . 27 أكتوبر 2009. مؤرشف من الأصل في 27 أكتوبر 2009. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 أبريل 2022 .
  3. برافين تشاندرا وإريك دبليو. وايسشتاين . "أعداد فيبوناتشي" . عالم الرياضيات .
  4. موريسون، د. ر. (1980)، "مصفوفة ستولارسكي لأزواج ويثوف"، مجموعة من المخطوطات المتعلقة بمتتالية فيبوناتشي (ملف PDF) ، سانتا كلارا، كاليفورنيا: جمعية فيبوناتشي، الصفحات 134-136 ، مؤرشفة من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 4 مارس 2016 ، تم استرجاعها بتاريخ 15 يوليو 2012 .
  5. بانوار، ياشوانت ك.؛ راثور، جي بي إس؛ تشاولا، ريتشا (23 يناير 2014). "حول الأعداد الشبيهة بأعداد فيبوناتشي من الرتبة k" . المجلة التركية للتحليل ونظرية الأعداد . 2 (1): 9-12 . doi : 10.12691/tjant-2-1-3 . ISSN 2333-1100 . 
  6. غاردنر، مارتن (1961). كتاب ساينتفك أمريكان الثاني للألغاز والتسليات الرياضية . نيويورك: سيمون وشوستر.
  7. 1 2 3 4 5 6 توينتر، هانز جيه إتش (أكتوبر 2023). “بحثاً عن الرفيق أجرونوموف: بعض تاريخ تريبوناتشي”. الرياضيات الأمريكية الشهرية . 130 (8): 708-719 . دوى : 10.1080/00029890.2023.2231796 . السيد 4645497 . زبل 1527.01024 .  
  8. ^ بوداني، يانوس؛ كون، آدم؛ سيلاجي، أندراس (2018). "ما مدى سرعة نمو أعداد أفيال داروين؟" (بي دي إف) . مجلة تاريخ علم الأحياء . 51 (2): 259-281 . دوى : 10.1007 / s10739-017-9488-5 . بميد 28726021 . S2CID 3988121 .  
  9. ميلر، دبليو جيه سي، محرر. (1892). مسائل وحلول رياضية من "الأوقات التعليمية" . المجلد 57. لندن: فرانسيس هودجسون. 
  10. ^ أجرونوموف، م. (1914). "Sur une suite récurrente". الرياضيات . 4 : 125 – 126.
  11. 1 2 فاينبرغ، مارك (أكتوبر 1963). "فيوناتشي-تريبوناتشي" (ملف PDF) . مجلة فيوناتشي الفصلية . 1 (3): 71-74 . doi : 10.1080/00150517.1963.12431573 .
  12. وولفديتر لانغ، (التسلسل A058265 في OEIS )
  13. (التسلسل A316711 في OEIS ) - 1
  14. بالنسبة لـ τ (التسلسل A019712 في OEIS )
  15. سلون، ن. ج. أ. (محرر). "التسلسل A000073" . الموسوعة الإلكترونية لتسلسلات الأعداد الصحيحة . مؤسسة OEIS.  
  16. لانغ، وولفديتر (2015). "مسألة هندسية لعمر الخيام ومعادلتها التكعيبية" (ملف PDF) . الموسوعة الإلكترونية لمتتاليات الأعداد الصحيحة . تاريخ الاسترجاع: 30 يونيو 2026 .
  17. لانزي، أوسكار (11 يونيو 2019). "متطابقات مثلثية مماثلة لـ tan(π/5) + 4sin(π/5) = √(5 + 2√5))" . موقع تبادل الأسئلة والأجوبة الرياضية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 يوليو 2026 .
  18. بنجامين، إليوت؛ سنايدر، تشيب (مايو 2014). "حول إنشاء الشكل المنتظم ذي الأحد عشر ضلعًا باستخدام المسطرة والفرجار" . وقائع الجمعية الفلسفية في كامبريدج . 156 (3): 409-424 . doi : 10.1017/S0305004113000753 .
  19. شيما، بيتر م. (2017). "ثابت تريبوناتشي كنسبة بين الإسقاط المربع والإسقاط المعيني" (ملف PDF) . الموسوعة الإلكترونية لمتتاليات الأعداد الصحيحة . تاريخ الاسترجاع: 30 يونيو 2026 .
  20. نيرا، زيراردو (12 ديسمبر 2020). "إنشاء هندسي لثابت تريبوناتشي باستخدام مسطرة وفرجار مُعَلَّمَين" (ملف PDF) . الموسوعة الإلكترونية لمتتاليات الأعداد الصحيحة . تاريخ الاسترجاع: 30 يونيو 2026 .
  21. 1 2 3 4 5 وولفرام، د.أ. (مايو 1998). " حل مسائل التكرار المعممة لفيبوناتشي" (ملف PDF) . مجلة فيبوناتشي الفصلية . 36 (2): 129-145 . doi : 10.1080/00150517.1998.12428948 . MR 1622060. Zbl 0911.11014 .  
  22. إريك دبليو. وايسشتاين . "رمي العملة" . عالم الرياضيات .
  23. هوجات الابن ، في إي؛ بيكنيل-جونسون، مارجوري (أبريل 1977). "متواليات فيبوناتشي الالتفافية" (ملف PDF) . مجلة فيبوناتشي الفصلية . 15 (2): 117-122 . doi : 10.1080/00150517.1977.12430465 . MR 0434944. Zbl 0364.10006 .  
  24. سلون، ن. ج. أ. (محرر). "التسلسل A001629" . الموسوعة الإلكترونية لتسلسلات الأعداد الصحيحة . مؤسسة OEIS.  
  25. باتي، هربرت؛ لوكا، فلوريان (10-06-2026). "أعداد فيبوناتشي المعممة من الرتبة k التي هي عبارة عن سلاسل متناظرة من رقمين متكررين مختلفين" . المجلة العربية للرياضيات . doi : 10.1007/s40065-026-00644-1 . ISSN 2193-5351 .