フィボナッチ数列の計算
フィボナッチ数列の計算を正確に行います。F(20000)までのn番目の値、数列の一覧、ある数がフィボナッチ数かどうかの判定ができます。F(20)は6,765、F(50)は12,586,269,025です。
計算例:知りたいこと: n番目のフィボナッチ数 · 番号 n 20 → 結果:F(20) = 6,765。出典:Wikipedia – Fibonacci-Folge (Definition, Binet-Formel, Identitäten, Zeckendorf-Satz)。更新日:
計算方法
フィボナッチ数は、直前の2つの数の和です。0、1、1、2、3、5、8、13、21、34、55…と続きます。式ではF(0) = 0、F(1) = 1、F(n) = F(n−1) + F(n−2)です。
計算のしかた
nが大きいときは、倍加公式F(2k) = F(k) · (2·F(k+1) − F(k))とF(2k+1) = F(k)² + F(k+1)²を使います。整数だけで計算するので、数百桁でも丸め誤差は出ません。F(n+1) / F(n)の比は、黄金比1.6180339887…に近づきます。
判定と分解
xがフィボナッチ数であるのは、5x² + 4または5x² − 4が平方数のときに限ります。ツェッケンドルフの定理により、どの正の整数も、隣り合わないフィボナッチ数の和として1通りに表せます。たとえば100 = 89 + 8 + 3です。
- 3つに1つのフィボナッチ数は偶数、4つに1つは3の倍数、5つに1つは5の倍数です。
- F(0)からF(n)までの和は、F(n+2) − 1になります。
- リュカ数は2と1から始まり、同じ規則で続きます:2、1、3、4、7、11…
よくある質問
フィボナッチ数列の最初の数は?
0、1、1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144、233、377…です。どの数も直前の2つの数の和になっています。
n番目のフィボナッチ数はどう求めますか?
漸化式F(n) = F(n−1) + F(n−2)で求めるか、倍加公式を使うと速く求まります。このツールはn = 20,000まで正確に計算します。
黄金比とはどんな関係がありますか?
隣り合う2項の比はφ = 1.618…に近づきます。89 / 55 = 1.6182、233 / 144 = 1.6181です。
出典・根拠
- Wikipedia – Fibonacci-Folge (Definition, Binet-Formel, Identitäten, Zeckendorf-Satz)
- OEIS A000045 – Fibonacci numbers (値と性質)
- Wikipedia – Fibonacci sequence (Fast doubling, recognizing Fibonacci numbers, Zeckendorf representation)
- Wikipedia – Lucas-Folge (L(n) = F(n−1) + F(n+1))
更新日: · 編集方針
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