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Tribonacci 数


Tribonacci 数是 斐波那契数 的推广,由 T_1=1, T_2=1, T_3=2递推公式

 T_n=T_(n-1)+T_(n-2)+T_(n-3)
(1)

对于 n>=4 (例如,Develin 2000)。它们代表了 n=3 情况的 斐波那契 n 步数

使用上述索引约定的前几项 n=0, 1, 2, ... 是 0, 1, 1, 2, 4, 7, 13, 24, 44, 81, 149, ... (OEIS A000073; 然而,它采用了另一种索引约定 T_0=T_1=0T_2=1)。

前几个素数 tribonacci 数是 2, 7, 13, 149, 19341322569415713958901, ... (OEIS A092836),它们的索引是 3, 5, 6, 10, 86, 97, 214, 801, 4201, 18698, 96878, ... (OEIS A092835),并且没有其他小于等于 n<=291217 的 (E. W. Weisstein, 2009 年 3 月 21 日)。

使用布朗判据,可以证明 Tribonacci 数是完全的;也就是说,每个正数都可以写成不同的 Tribonacci 数之和。此外,每个正数都有一个唯一的 Zeckendorf 式展开,作为不同的 Tribonacci 数之和,并且该和不包含三个连续的 Tribonacci 数。Zeckendorf 式展开可以使用 贪婪算法 计算。

n 个 tribonacci 数的精确表达式可以显式地给出为

T_n=(alpha^(n+1))/((alpha-beta)(alpha-gamma))+(beta^(n+1))/((beta-alpha)(beta-gamma))+(gamma^(n+1))/((gamma-alpha)(gamma-beta))
(2)
=(alpha^n)/(-alpha^2+4alpha-1)+(beta^n)/(-beta^2+4beta-1)+(gamma^n)/(-gamma^2+4gamma-1),
(3)

其中 (alpha,beta,gamma) 是多项式 x^3-x^2-x-1 的三个根

 P(x)=x^3-x^2-x-1.
(4)

这可以写成稍微更简洁的形式为

 T_n=r_1alpha^n+r_2beta^n+r_3gamma^n,
(5)

其中 r_n 是多项式 x^3-x^2-x-1 的第 n 个根

 Q(y)=44y^3-2y-1
(6)

并且 (alpha,beta,gamma)(r_1,r_2,r_3)Wolfram Language 的排序中Root对象。

Tribonacci 数也可以使用 生成函数

 z/(1-z-z^2-z^3) 
=1+z+2z^2+4z^3+7z^4+13z^5+24z^6+44z^7+81z^8+149z^9+....
(7)

另一个 公式 用于 T_n 也由下式给出

 [3({1/3(19+3sqrt(33))^(1/3)+1/3(19-3sqrt(33))^(1/3)+1/3}^n(586+102sqrt(33))^(1/3))/((586+102sqrt(33))^(2/3)+4-2(586+102sqrt(33))^(1/3))],
(8)

其中 [x] 表示 最接近的整数函数 (Plouffe)。分子的第一部分与 x^3-x^2-x-1 根有关,但分母的确定需要应用 LLL 算法

相邻项的比率趋向于正 (x^3-x^2-x-1)_1,即 1.83929... (OEIS A058265),有时被称为 tribonacci 常数

通过考虑序列 T_n (mod k),可以证明任何整数 k 都是某个 nT_n 因子 (Brenner 1954)。使得 kk=1, 2, ... 因子的最小值 n 由 1, 3, 7, 4, 14, 7, 5, 7, 9, 19, 8, 7, 6, ... (OEIS A112305) 给出。

Tribonacci 常数在 扭棱立方体、其对偶 五角二十四面体 以及 扭棱立方体-五角二十四面体复合体 的性质中非常突出。它甚至可以用来表示 硬六边形熵常数

使用不同的初始值,Tribonacci 序列以 a, b, c, a+b+c, a+2b+2c, 2a+3b+4c, 4a+6b+7c, 7a+11b+13c, ..., 开始,这给出了以下序列作为特殊情况。

abcOEIS序列
001A0000730, 1, 1, 1, 2, 4, 7, 13, 24, 44, 81, 149, ...
111A0002131, 1, 1, 3, 5, 9, 17, 31, 57, 105, 193, 355, ...
010A0015900, 1, 0, 1, 2, 3, 6, 11, 20, 37, 68, 125, 230, ...
313A0016443, 1, 3, 7, 11, 21, 39, 71, 131, 241, 443, 815, ...
-122A100683-1, 2, 2, 3, 7, 12, 22, 41, 75, 138, 254, 467, ...

另请参阅

布朗判据, 斐波那契 n 步数, 斐波那契数, 硬六边形熵常数, 整数序列素数, 五角二十四面体, 扭棱立方体-五角二十四面体复合体, 四阶斐波那契数, Tribonacci 常数

此条目部分由 Tony Noe 贡献

此条目部分由 Tito Piezas III 贡献

使用 Wolfram|Alpha 探索

参考文献

Brenner, J. L. "线性递推关系。" Amer. Math. Monthly 61, 171-173, 1954.Develin, M. "广义 Tribonacci 序列何时可以被加法划分避免的完整分类。" Electronic J. Combinatorics 7, No. 1, R53, 1-7, 2000. http://www.combinatorics.org/Volume_7/Abstracts/v7i1r53.html.Dumitriu, I. "关于广义 Tribonacci 序列和加法划分。" Disc. Math. 219, 65-83, 2000.Feinberg, M. "斐波那契-Tribonacci。" Fib. Quart. 1, 71-74, 1963.Hoggatt, V. E. Jr. "正整数的加法划分。" Fib. Quart. 18, 220-226, 1980.Plouffe, S. "Tribonacci 常数。" http://pi.lacim.uqam.ca/piDATA/tribo.txt.Sloane, N. J. A. 序列 A000073/M1074, A000213/M2454, A001590/M0784, A001644/M2625, A058265, A092835, A092836, A100683,and A112305 在“整数序列在线百科全书”中。

在 Wolfram|Alpha 中被引用

Tribonacci 数

引用为

Noe, Tony; Piezas, Tito III; 和 Weisstein, Eric W. "Tribonacci 数。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/TribonacciNumber.html

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