主题
Search

斐波那契多项式


FibonacciPolynomials

通过在 卢卡斯多项式序列 中设置 p(x)=xq(x)=1 获得的 W 多项式。(相应的 w 多项式 称为 卢卡斯多项式。)它们具有显式公式

 F_n(x)=((x+sqrt(x^2+4))^n-(x-sqrt(x^2+4))^n)/(2^nsqrt(x^2+4)).
(1)

斐波那契多项式 F_n(x)Wolfram Language 中实现为Fibonacci[n, x].

斐波那契多项式由 递推关系 定义

 F_(n+1)(x)=xF_n(x)+F_(n-1)(x),
(2)

其中 F_1(x)=1F_2(x)=x

前几个斐波那契多项式是

F_1(x)=1
(3)
F_2(x)=x
(4)
F_3(x)=x^2+1
(5)
F_4(x)=x^3+2x
(6)
F_5(x)=x^4+3x^2+1
(7)

(OEIS A049310)。

斐波那契多项式具有 生成函数

G(x,t)=t/(1-t^2-tx)
(8)
=sum_(n=0)^(infty)F_n(x)t^n
(9)
=t+xt^2+(x^2+1)t^3+(x^3+2x)t^4+....
(10)

斐波那契多项式被标准化,使得

 F_n(1)=F_n,
(11)

其中 F_ns 是 斐波那契数

F_n(x) 也由显式求和公式给出

 F_n(x)=sum_(j=0)^(|_(n-1)/2_|)(n-j-1; j)x^(n-2j-1),
(12)

其中 |_x_|向下取整函数,而 (n; m)二项式系数

F_n(x) 的导数由下式给出

 (dF_n(x))/(dx)=(2nF_(n-1)(x)+(n-1)xF_n(x))/(x^2+4).
(13)

斐波那契多项式具有可除性:F_n(x) 整除 F_m(x) 当且仅当 n 整除 m。对于素数 pF_p(x)不可约多项式F_n(x) 的零点是 2icos(kpi/n),对于 k=1, ..., n-1。对于素数 p,这些根是 2i 乘以第 p分圆多项式 的根的实部 (Koshy 2001, p. 462)。

恒等式

 F_n(U_(p-1)(1/2sqrt(5)))=(F_(np))/(F_p),
(14)

对于 p=1, 3, ... 和 U_n(x)二类切比雪夫多项式),给出恒等式

F_n(4)=(F_(3n))/(F_3)
(15)
F_n(11)=(F_(5n))/(F_5)
(16)
F_n(29)=(F_(7n))/(F_7)
(17)
F_n(76)=(F_(9n))/(F_9)
(18)

等等,其中 U_(p-1)(1/2sqrt(5)) 给出序列 4, 11, 29, ... (OEIS A002878)。

斐波那契多项式通过下式与 Morgan-Voyce 多项式 相关联

F_(2n+1)(x)=b_n(x^2)
(19)
F_(2n+2)(x)=xB_n(x^2)
(20)

(Swamy 1968)。


另请参阅

婆罗摩笈多多项式, 斐波那契数, Morgan-Voyce 多项式

相关的 Wolfram 网站

http://functions.wolfram.com/Polynomials/Fibonacci2/, http://functions.wolfram.com/HypergeometricFunctions/Fibonacci2General/

使用 Wolfram|Alpha 探索

参考文献

Koshy, T. Fibonacci and Lucas Numbers with Applications. New York: Wiley, 2001.Sloane, N. J. A. Sequence A002878/M3420 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."Swamy, M. N. S. "Further Properties of Morgan-Voyce Polynomials." Fib. Quart. 6, 167-175, 1968.

在 Wolfram|Alpha 中被引用

斐波那契多项式

请引用为

Weisstein, Eric W. “斐波那契多项式。” 来自 MathWorld--Wolfram 网络资源。 https://mathworld.net.cn/FibonacciPolynomial.html

主题分类