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Fibonacci問題詳解
送交者: 零加一中 2011年03月11日17:18:42 於 [靈機一動] 發送悄悄話

            有一對剛生的小兔子,兩個月後每月生一對小兔子。所生的小兔子也是兩個月後開始每月生一對小兔子。問N個月後有幾對兔子?

            F(0) = 1, F(1) = 1, F(2) =2, ...

            先推導F(n)的遞推公式

            F(n) = F(n-1) + F(n-2) , n > 1

我們把F(n-2)分為兩部分aba為當月出生的,其他為ba要到第n月才能生育,b下月都可生育。

            F(n-2) = a + b, F(n-1) =a + 2b, F(n) = 2a + 3b

我們有F(n) = F(n-1) + F(n-2) , n > 1

            f(x) F(n)xn

          = 1 + x +  {F(n-1))xn + F(n-2))xn }

          = 1 + x + x{f(x) - 1} + x2f(x)

經整理得

            f(x){1 - x - x2} = 1

          f(x) =1/ {1 - x - x2} = -1 / {(x + x-)(x + x+)} = 1 /{(1+ x/x-)(1+ x/x+)}

這兒  x+ = (1 + )/2 , x-  = (1 - )/2

            f(x) = -( x-/ )/(1+ x/ x+) + (x+)/(1+ x/ x-)

兩項均展開後xn的係數即F(n)第一項的係數正負交替,第二項恆正。當n很大時,第一項可忽略不計。

            有些書定義F(0) = 1, F(1) = 2,細節可能會有所不同。

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