x<平方>+F<3>x<立方>+F<4>x<4次方>+……
=0x<0次方>+1x<1次方>+1x<平方>+2x<立方>+3x<4次方>+……
=x+x<平方>+2x<立方>+3x<4次方>+……
接着要调查函数F的性质,由于函数F的系数Fn是斐波那契数列,活用这一点似乎就可以看出关于函数F的有趣性质。
斐波那契数列的性质是什么?当然是递推公式F<n>=F<n-2>+F<n-1>,要好好利用这个公式,F<n-2>,F<n-1>,F<n>,这些系数则在F如下登场。
F=……+Fn-2-2x<n-2次方>+F<n-1>x<n-1次方>+F<n>x<n次方>+……
虽然想将Fn-2跟F<n-1>相加,但是由于x的次数不同而无法相加,到底该怎么办?
◎◎◎
……米尔迦看向我。嗯,的确,x的次方不同的话就无法相加,数不同就无法整合,不过本来数列与生成函数的对应,就是要避免x的次数混淆吧?数列与生成函数要如何对应,真的会有这么有趣的事情发生吗?米尔迦马上说出『很简单』这句话。
4.2.3求闭公式
「很简单。」
x的次方不同的话,就将不是的部分补上x就好了,乘法在指数上就变成加法,也就是所谓的指数法则。
x<n-2次方>×x<平方>=x<n-2+2次方>=x<n次方>
将F<n-2>x<n-2次方>乘以x<平方>就会变成Fn-2x<n次方>,照下面算式就能全部整合成x<n次方>,为了方便整合,这里将1视为x<0次方>。
F<n-2>x<n-2次方>×x<2>=F<n-2>x<n次方>
F<n-1>x<n-1次方>×x<1>=F<n-1>x<n次方>
F<n-0>x<n-0次方>×x<0>=F<n-0>x<n次方>
这样就能对函数F使用斐波那契数列的递推公式了,分别观察F乘以x<平方>,x<1次方>,x<0次方>的式子吧。
式子A:F×x<平方>=+F<0>x<平方>+F<1>x<立方>+F<2>x<4次方>+……
式子B:F×x<1次方>=+F<0>x<1次方>+F<1>x<平方>+F<2>x<立方>+F<3>x<4次方>+……
式子C:F×x<0次方>=F<0>x<0次方>+F<1>x<1次方>+F<2>x<平方>+F<3>x<立方>+F<4>x<4次方>+……
这样次方就整合了,展开式A,B,C进行接下来的计算,如此一来,同次方的系数就可以使用F的递推公式。
式子A+式子B-式子C
计算的时候,将左边如下处理。
=F×x<平方>+F×x<1次方>-F×x<0次方>
=F×
然后右边如下。
=F<0>x<1>-F<0>x<0次方>-F<1>x<1次方>
+×x<平方>
+×x<立方>
+×x<4次方>
+………………
+×x<n次方>
+……
右边留下一开始的F<0>x<1次方>-F<0>x<0次方>-F<1>x<1次方>,其它会被全部消去,这是因为依照斐波那契数列的递推公