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Ich komme sein Tagen bei dieser Aufgabe nicht weiter Ich muss zeigen, dass für die Folgenglieder der Fibonacci-Folge allgemein gilt:

f1 + f3 + f5 + ...+ f2k+1 = f2k+2, wobei k∈ℕ

Da ich lange Zeit krank war und die Vorlesung nicht besuchen konnte habe ich sehr große Schwierigkeiten. Ich hoffe ihr könnt mir eine Lösung anbieten. Vielen dank im Voraus.

Liebe Grüße

Lisa

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Aloha :)

Die Fibonacci-Folge ist rekursiv definiert:$$f_1=1\quad;\quad f_2=1\quad;\quad f_{n+1}=f_n+f_{n-1}\;\;\text{für}\;\;n\ge2$$Die im Raum stehende Behauptung kannst du mit Hilfe des Summenszeichens formulieren:$$\sum\limits_{i=0}^kf_{2i+1}=f_{2k+2}\quad;\quad k=1,2,3,\ldots\in\mathbb{N}$$Zum Beweis empfehle ich vollständige Induktion.

Verankerung bei \(k=1\):

Die ersten 4 Glieder der Fibonacci-Folge sind: \(f_1=1\;;\;f_2=1\;;\;f_3=2\;;\;f_4=3\). Daher gilt:$$\sum\limits_{i=0}^1f_{2i+1}=f_1+f_3=1+2=3=f_4=f_{2\cdot1+2}=f_{2k+2}\quad\checkmark$$

Induktionsschritt \(k\to k+1\):

$$\sum\limits_{i=0}^{k+1}f_{2i+1}=\underbrace{\sum\limits_{i=0}^{k}f_{2i+1}}_{\stackrel{I.V.}{=}\,f_{2k+2}}+\underbrace{f_{2(k+1)+1}}_{=f_{2k+2+1}}=f_{2k+2}+f_{2k+3}=f_{2k+4}=f_{2(k+1)+2}\quad\checkmark$$

Die Summe nach dem ersten Gleichheitszeichen ist nach Induktionsvorassetzung gleich \(f_{2k+2}\). Weiter ist \(f_{2(k+1)+1}=f_{2k+2+1}=f_{2k+3}\). Die beiden Fibonacci-Zahlen \(f_{2k+2}\) und \(f_{2k+3}\) ergeben in Summe gemäß der rekursiven Definition der Fibonacci-Zahlen den Wert \(f_{2k+4}\).

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hier noch ein Beweis ohen Induktion. Wenn man die Fibonacci-Folge wie folgt definiert $$ f_{n+2} = f_{n+1} + f_n  $$ mit \( f_0 = 0 \), \( f_1 = f_2 = 1 \) dann folgt $$ f_n = f_{n+2} - f_{n+1} $$ Für gerade Indizies gilt

$$ f_{2n-2} = f_{2n} - f_{2n-1}  $$ also $$ f_{2n-1} = f_{2n} - f_{2n-2}  $$ Daraus folgt $$  \sum_{k=1}^n f_{2k-1} = \sum_{k=1}^nf_{2k}- \sum_{k=1}^n f_{2k-2} $$ Auf der rechten Seite fallen die meisten Terme weg, da sie sich aufheben (nachweis durch Indexverschiebung) und man bekommt $$  \sum_{k=1}^n f_{2k-1} = f_{2n} - f_0 = f_{2n}  $$ weil ja \( f_0 = 0 \) gilt.

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