閑話　その６　黄金比

さて、そろそろ Φ について慣れてきた？ところですが、ここでちょっと復習しておきましょう。

Φ は、2次方程式　$${\phi}^2-{\phi}-1=0$$ 　の正の解となりますので

$${\phi}=\frac{1+\sqrt{5 } }{2}$$ でした。そして、もう一つの負の解を Φ´ とすると、

$${\phi}^{\prime}=\frac{1-\sqrt{5 } }{2}$$  ですからこれを Φ で表すと、$${\phi}'=-\frac{1}{\phi}$$  　・・・（ア）となります。

問１　（ア）の関係を確かめてください。
問２　Φ と Φ’ の積と和を求めてください。

Φ に１を足すと２乗になったり、１を引くと逆数になったり
Φ っておもしろくないですか。

「閑話　その2」 の問２の問題ですが、

　　　$${\phi}^2={\phi}+1$$ の両辺に Φ を掛けると $${\phi}^3={\phi}^2+{\phi}$$

           この操作を続けていくと $${\phi}^{n}={\phi}^{n-1}+{\phi}^{n-2}$$  となります。

つまり、Φ の任意のべき乗は、その前のべき乗とさらに一つ前のべき乗を足せばいいことがわかります。

ここで、初項１、公比 Φ の数列 $$\lbrace{1,\phi,\phi^2,\phi^3,\phi^4, \phi^5,\cdots}\rbrace$$ を考えます。

いままで見てきたことから、Φ のべき乗を、Φ の１次の項だけで書き換えることができます。
実際に計算してみると $${\phi}^2={\phi}+1$$ ですから、

$${\phi}^3={\phi}^2+{\phi}={(}{\phi}+1{)}+{\phi}=2{\phi}+1$$
$${\phi}^4={\phi}^3+{\phi}^2={(}2{\phi}+1{)}+{(}{\phi}+1{)}=3{\phi}+2$$
$${\phi}^5={\phi}^4+{\phi}^3={(}3{\phi}+2{)}+{(}2{\phi}+1{)}=5{\phi}+3$$
$${\phi}^6={\phi}^5+{\phi}^4={(}5{\phi}+3{)}+{(}3{\phi}+2{)}=8{\phi}+5$$

したがって、もとの数列は、$$\lbrace{1,\phi,\phi+1,2\phi+1,3\phi+2, 5\phi+3,8\phi+5,\cdots}\rbrace$$  となります。

ここで Φ の係数に着目すると、｛１，１，２，３，５，８、・・・・｝
となります。この数列どこかで見たことありませんか。理系の人にはおなじみですよね。これについては次回また。