数列相邻项之比的极限值 - johanzumimvon/Johan-zumimvon-Christianity GitHub Wiki

φ

斐波那契数列(フイボナチ数列)

a₁=1

a₂=1

aₙ=aₙ₋₂+aₙ₋₁

求证,随着n趋于无穷大, $\frac{a_{n+1}}{a_{n}}=\phi$

证明

n趋于无穷大时,设aₙ=x²,aₙ₋₁=x,aₙ₋₂=1,则有:

aₙ=aₙ₋₂+aₙ₋₁

x²=1+x

x²−x−1=0

x= $\frac{1+\sqrt{1+4}}{2}$

也就是φ= $\frac{\sqrt{5}+1}{2}$

对于卢卡斯数列,这个趋势也是成立的。

卢卡斯数列(ルカㇲ数列)

a₁=2

a₂=1

aₙ=aₙ₋₂+aₙ₋₁

$\sqrt{2}$

2_佩尔数列(2_ペㇾ数列)

a₁=1

a₂=2

aₙ=aₙ₋₂+2aₙ₋₁

求证,随着n趋于无穷大, $\frac{a_{n+1}}{a_{n}}=1+\sqrt{2}$

证明

n趋于无穷大时,设aₙ=x²,aₙ₋₁=x,aₙ₋₂=1,则有:

aₙ=aₙ₋₂+2aₙ₋₁

x²=1+2x

x²−2x−1=0

x= $\frac{2+\sqrt{4+4}}{2}$

也就是 $1+\sqrt{2}$

ρ

巴都万数列(パ土ワㇴ数列)

a₁=1

a₂=1

a₃=1

aₙ=aₙ₋₃+aₙ₋₂

求证,随着n趋于无穷大, $\frac{a_{n+1}}{a_{n}}=\rho$

其中,ρ是塑胶数,也就是三次方程x³−x−1=0的根

证明

n趋于无穷大时,设aₙ=x³,aₙ₋₂=x,aₙ₋₃=1,则有:

aₙ=aₙ₋₃+aₙ₋₂

x³=1+x

x³−x−1=0

x=ρ=[x|1,0,−1,−1](一种表示方程根的方法)

其他的佩尔数列

$\sqrt{2}$

$\sqrt{2}$

=[1;2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,トラ]

=[1;2,トラ]

循环节为2

对应佩尔数列(2_ペㇾ数列)

a₀=0

a₁=1

a₂=2

aₙ=2aₙ₋₁+aₙ₋₂

$\sqrt{2}\approx\mathrm{\frac{a_{n}}{a_{n−1}}−1}$

$\sqrt{3}$

$\sqrt{3}$

=[1;1,2,1,2,1,2,1,2,1,2,1,2,トラ]

=[1;1,2,トラ]

循环节是1,2

对应佩尔数列(3_ペㇾ数列)

a₀=0

a₁=1

a₂=2

a₃=3

aₙ=2aₙ₋₁+aₙ₋₂(n为偶数,n=2k)

aₙ=aₙ₋₁+aₙ₋₂(n为奇数,n=2k+1)

得到数列(3的ペㇾ数列)

1,2,3,8,11,30,41,112,153,418,571,1560,2131,5822, トラ

A048788

$\sqrt{3}\approx\mathrm{\frac{a_{2n}}{a_{2n−1}}−1}$

$\sqrt{4}$

$\sqrt{4}$ =2 平方数开方就是简单

$\sqrt{5}$

$\sqrt{5}$

=[2;4,4,4,4,4,4,4,4,トラ]

=[2;4,トラ]

对应佩尔数列(5_ペㇾ数列)

a₀=0

a₁=1

a₂=4

a₃=17

aₙ=4aₙ₋₁+aₙ₋₂

得到数列(5的ペㇾ数列)

0,1,4,17,72,305,1292,5473,23184,98209,416020,1762289,7465176

A001076

$\sqrt{5}\approx\mathrm{\frac{a_{n}}{a_{n−1}}−2}$

$\sqrt{6}$

$\sqrt{6}$

=[2;2,4,2,4,2,4,2,4,2,4,トラ]

=[2;2,4,トラ]

循环节是2,4

6_ペㇾ

a₀=0

a₁=1

a₂=4

a₃=9

aₙ=4aₙ₋₁+aₙ₋₂(n为偶数,n=2k)

aₙ=2aₙ₋₁+aₙ₋₂(n为奇数,n=2k+1)

得到数列(6的ペㇾ数列)

1, 4, 9, 40, 89, 396, 881, 3920, 8721, 38804, 86329, 384120, 854569, 3802396, 8459361, 37639840, 83739041, 372596004,トラ

$\sqrt{6}\approx\mathrm{\frac{a_{2n}}{a_{2n−1}}−2}$

$\sqrt{7}$

$\sqrt{7}$ =[2;1,1,1,4トラ]

循环节是1,1,1,4

7_ペㇾ

a₀=0

a₁=1

a₂=1

a₃=2

a₄=9

aₙ=aₙ₋₁+aₙ₋₂(n为偶数,n=4k+1)

aₙ=aₙ₋₁+aₙ₋₂(n为奇数,n=4k+2)

aₙ=aₙ₋₁+aₙ₋₂(n为偶数,n=4k+3)

aₙ=4aₙ₋₁+aₙ₋₂(n为奇数,n=4k)

得到数列(7的ペㇾ数列)

1,1,2,9,11,20,31,144,175,319,494,2295,トラ

OEIS没有收录这个数列

$\sqrt{7}\approx\mathrm{\frac{a_{4n}}{a_{4n−1}}−2}$

$\sqrt{8}$

$\sqrt{8}=2\sqrt{2}$

$\sqrt{9}$

$\sqrt{9}=3$

其他ペㇾ

$\sqrt{10}$

$\sqrt{10}$ =[3;6,トラ]

$\sqrt{11}$

$\sqrt{11}$ =[3;3,6,トラ]

$\sqrt{12}$

$\sqrt{12}$ =[3;2,6,トラ]

$\sqrt{13}$

$\sqrt{13}$ =[3;1,1,1,1,6,トラ]

$\sqrt{14}$

$\sqrt{14}$ =[3;1,2,1,6,トラ]

$\sqrt{15}$

$\sqrt{15}$ =[3;1,6,トラ]

$\sqrt{16}$

$\sqrt{16}=4$

$\sqrt{17}$

$\sqrt{17}$ =[4;8,トラ]

$\sqrt{18}$

$\sqrt{18}$ =[4;4,8,トラ]

$\sqrt{19}$

$\sqrt{19}$ =[4;2,1,3,1,2,8,トラ]

$\sqrt{20}$

$\sqrt{20}$ =[4;2,8,トラ]

$\sqrt{36}$

$\sqrt{36}=6$

$\sqrt{37}$

$\sqrt{37}$ =[6;12,トラ]

$\sqrt{38}$

$\sqrt{38}$ =[6;6,12,トラ]

$\sqrt{39}$

$\sqrt{39}$ =[6;4,12,トラ]

$\sqrt{40}$

$\sqrt{40}$ =[6;4,12,トラ]

$\sqrt{42}$

$\sqrt{42}$ =[6;3,12,トラ]

$\sqrt{48}$

$\sqrt{48}$ =[6;1,12,トラ]

$\sqrt{\mathrm{n^{2}+2n}}$

$\sqrt{\mathrm{n^{2}+2n}}$ =[n;1,2n,トラ]

$\sqrt{\mathrm{n^{2}+1}}$

$\sqrt{\mathrm{n^{2}+1}}$ =[n;2n,トラ]

$\sqrt{\mathrm{n^{2}+2}}$

$\sqrt{\mathrm{n^{2}+2}}$ =[n;n,2n,トラ]

其实,我最近发明了一个近似值,其有

ln(12)≈ $\frac{82}{33}$

有些类似于圆周率的密率 $\frac{355}{113}$ 。

巴都万数列(パ土ワㇴ数列)

a₁=1

a₂=1

a₃=1

aₙ=aₙ₋₂+aₙ₋₃

1, 1, 1, 2, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 12, 16, 21, 28, 37, 49, 65, 86, 114, 151, 200, 265, 351, 465, 616, 816, 1081, 1432, 1897, 2513, 3329, 4410, 5842, 7739, 10252, 13581, 17991, 23833, 31572, 41824, 55405, 73396, 97229, 128801, 170625

ρ(塑胶数)≈ $\mathrm{\frac{a_{n}}{a_{n-1}}}$ (n越大则越精确)

塑胶数ρ是三次方程x³−x−1=0的解。

也就是ρ=[x|1,0,−1,−1](一种表示方程根的方法)

附录

$\sqrt{x}$ 的连分数的列表

$\sqrt{0}$ =0

$\sqrt{1}$ =1

$\sqrt{2}$ =[1;2,トラ]

$\sqrt{3}$ =[1;1,2,トラ]

$\sqrt{4}$ =2

$\sqrt{5}$ =[2;4,トラ]

$\sqrt{6}$ =[2;2,4,トラ]

$\sqrt{7}$ =[2;1,1,1,4,トラ]

$\sqrt{8}$ =[2;1,4,トラ]

$\sqrt{9}$ =3

$\sqrt{10}$ =[3;6,トラ]

$\sqrt{11}$ =[3;3,6,トラ]

$\sqrt{12}$ =[3;2,6,トラ]

$\sqrt{13}$ =[3;1,1,1,1,6,トラ]

$\sqrt{14}$ =[3;1,2,1,6,トラ]

$\sqrt{15}$ =[3;1,6,トラ]

$\sqrt{16}$ =4

$\sqrt{17}$ =[4;8,トラ]

$\sqrt{18}$ =[4;4,8,トラ]

$\sqrt{19}$ =[4;2,1,3,1,2,8,トラ]

$\sqrt{20}$ =[4;2,8,トラ]

$\sqrt{29}=2\sqrt{5}$

$\sqrt{21}$ =[4;1,1,2,1,1,8,トラ]

$\sqrt{22}$ =[4;1,2,4,2,1,8,トラ]

$\sqrt{23}$ =[4;1,3,1,8,トラ]

$\sqrt{24}$ =[4;1,8,トラ]

$\sqrt{25}$ =5

$\sqrt{26}$ =[5;10,トラ]

十二进制是[5;*,トラ]

$\sqrt{27}$ =[5;5,10,トラ]

$\sqrt{28}$ =[5;3,2,3,10,トラ]

$\sqrt{28}=2\sqrt{7}$

$\sqrt{29}$ =[5;2,1,1,2,10,トラ]

$\sqrt{30}$ =[5;2,10,トラ]

$\sqrt{31}$ =[5;1,1,3,5,3,1,1,10,トラ]

$\sqrt{32}$ =[5;1,1,1,10,トラ]

$\sqrt{33}$ =[5;1,2,1,10,トラ]

$\sqrt{34}$ =[5;1,4,1,10,トラ]

$\sqrt{35}$ =[5;1,10,トラ]

$\sqrt{36}$ =6

$\sqrt{37}$ =[6;12,トラ]

十二进制是[6;10,トラ]

$\sqrt{38}$ =[6;6,12,トラ]

$\sqrt{39}$ =[6;4,12,トラ]

$\sqrt{40}$ =[6;3,12,トラ]

$\sqrt{40}=2\sqrt{10}$

$\sqrt{41}$ =[6;2,2,12,トラ]

$\sqrt{42}$ =[6;2,12,トラ]

$\sqrt{43}$ =[6;1,1,3,1,5,1,3,1,1,12,トラ]

$\sqrt{44}$ =[6;1,1,1,2,1,1,1,12,トラ]

$\sqrt{44}=2\sqrt{11}$

$\sqrt{45}$ =[6;1,2,2,2,1,12,トラ]

$\sqrt{45}=3\sqrt{5}$

$\sqrt{46}$ =[6;1,3,1,1,2,6,2,1,1,3,1,12,トラ]

$\sqrt{47}$ =[6;1,5,1,12,トラ]

$\sqrt{48}$ =[6;1,12,トラ]

$\sqrt{49}$ =7

$\sqrt{59}$ =[7;14,トラ]

十二进制是[7;12,トラ]

$\sqrt{51}$ =[7;7,14,トラ]

$\sqrt{52}$ =[7;4,1,2,1,4,14,トラ]

$\sqrt{52}=2\sqrt{13}$

$\sqrt{53}$ =[7;3,1,1,3,14,トラ]

$\sqrt{54}$ =[7;2,1,6,1,2,14,トラ]

$\sqrt{55}$ =[7;2,2,2,14,トラ]

$\sqrt{56}$ =[7;2,14,トラ]

$\sqrt{57}$ =[7;1,1,4,1,1,14,トラ]

$\sqrt{58}$ =[7;1,1,1,1,1,1,14,トラ]

$\sqrt{59}$ =[7;1,2,7,2,1,14,トラ]

$\sqrt{60}$ =[7;1,2,1,14,トラ]

$\sqrt{60}=2\sqrt{15}$

$\sqrt{61}$ =[7;1,4,3,1,2,2,1,3,4,1,14,トラ]

$\sqrt{62}$ =[7;1,6,1,14,トラ]

$\sqrt{63}$ =[7;1,14,トラ]

$\sqrt{64}$ =8

$\sqrt{65}$ =[8;16,トラ]

$\sqrt{66}$ =[8;8,16,トラ]

$\sqrt{68}$ =[8;4,16,トラ]

$\sqrt{72}$ =[8;2,16,トラ]

$\sqrt{99}$ =[9;1,18トラ]

$\sqrt{11}=\frac{1}{3}\sqrt{99}$

$\sqrt{98}$ =[9;1,8,1,18,トラ]

$\sqrt{96}$ =[9;1,3,1,18,トラ]

$\sqrt{143}$ =[11;1,22,トラ]

$\sqrt{142}$ =[11;1,10,1,22,トラ]

$\sqrt{140}$ =[11;1,4,1,22,トラ]

$\sqrt{136}$ =[11;1,1,1,22,トラ]