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Aufgabe:

Hallo, ich habe durch "Zufall" eine Regelmäßigkeit in der Fibonacci Reihe gefunden, habe das Ganze auch schon bis zur (2^23)ten-Fibonacci Zahl mit Java überprüft und bis dahin stimmt die Formel auch. Jedoch bin ich nicht in der Lage, einen generellen Beweis für eben diese Formel bzw. Identität zu finden.

Von daher würde ich mich über eure Gedanken freuen, ob diese Formel bspw. schon allgemein bekannt ist (obwohl ich bereits reichlich recherchiert habe und noch nichts gefunden habe) oder ob ein möglicher Beweis möglicherweise offensichtlich ist und ich mich zu sehr mit der Formel beschäftigt habe, um diesen zu finden.

Die Formel lautet wie folgt:

$$ f_{2^n}=\frac{f_{2^{n-1}}^3}{f_{2^{n-2}}^2}-2f_{2^{n-1}} $$

für $$ n>2 $$

Vielen Dank für eure Ideen bzw. Gedanken
Thorge

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Vielleicht lässt sich mit der Formel von Binet was machen ?

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Beste Antwort

Hallo Thorge,

es gibt im Netz die Online Enzyklopädie für Integer Folgen. Dort findet man die Folge der \(f_{2^{n}}\) unter A058635:$$f_{2^n} = \left\{1,\,3,\,21,\,987,\,2178309,\,\dots\right\} \\ f_{2^n} = f_{2^{n-1}} \cdot a_{n-2}, \quad f_{2^{1}} = 1$$D.h. diese Folge ist das fortlaufende Produkt einer zweiten Folge A001566, die ich hier schlicht mit \(a_{n}\) bezeichnet habe, die so aussieht:$$a_{n} = \left\{3,\,7,\,47,\,2207,\,\dots\right\}\\a_{n} = a_{n-1}^2-2, \quad a_0=3$$Setzt man das in einander ein, so erhält man$$\begin{aligned}f_{2^n} &= f_{2^{n-1}} \cdot a_{n-2}\\ f_{2^n} &= f_{2^{n-1}} \left(a_{n-3}^2-2\right)\end{aligned}$$Nun ist aber nach der Rekursionsformel von \(f_{2^{n}}\)$$f_{2^n} = f_{2^{n-1}} \cdot a_{n-2} \implies a_{n-2}=\frac{f_{2^n}}{f_{2^{n-1}}} \quad\text{ bzw.: }\space a_{n-3}=\frac{f_{2^{n-1}}}{f_{2^{n-2}}}$$das einsetzen liefert ...$$\begin{aligned}f_{2^n} &= f_{2^{n-1}} \left(a_{n-3}^2-2\right)\\ &=  f_{2^{n-1}} \left(\left(\frac{f_{2^{n-1}}}{f_{2^{n-2}}}\right)^2-2\right)\\&=\frac{f_{2^{n-1}}^3}{f_{2^{n-2}}^2}-2f_{2^{n-1}}\end{aligned}$$... genau die von Dir gefundenen Identität.


... ob diese Formel bspw. schon allgemein bekannt ist

'allgemein bekannt' ist sie sicher nicht. Aber Du findest sie tatsächlich bei der Folge \(f_{2^{n}}\) A058635 unter dem Abschnitt 'FORMULA' bei 'Recurrence equations:'

Gruß Werner

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