ezoixx174 定理

ezoixx130

2020-07-15 21:05:30

Personal

# ezoixx174 定理: $$ \sum_{n=0}^{\infty} \frac{F_n}{10^{n+1}}=\frac{1}{89}$$ # ezoixx130 的证法 $$ \sum_{n=0}^{\infty} \frac{F_n}{10^{n+1}}$$ $$= \sum_{n=0}^{\infty} \frac{\frac{1}{\sqrt{5}}((\frac{1+\sqrt 5}{2})^n-(\frac{1-\sqrt 5}{2})^n)}{10^{n+1}}$$ $$=\sum_{n=0}^{\infty} \frac{(\frac{1+\sqrt 5}{2})^n}{\sqrt 5 \times 10^{n+1}}-\frac{(\frac{1-\sqrt 5}{2})^n}{\sqrt 5 \times 10^{n+1}}$$ $$=\sum_{n=0}^{\infty} \frac{(\frac{1+\sqrt 5}{2})^n}{\sqrt 5 \times 10^{n+1}} - \sum_{n=0}^{\infty} \frac{(\frac{1-\sqrt 5}{2})^n}{\sqrt 5 \times 10^{n+1}}$$ $$=\frac{\sum_{n=0}^{\infty} (\frac{1+\sqrt 5}{20})^n - \sum_{n=0}^{\infty} (\frac{1-\sqrt 5}{20})^n}{\sqrt 5 \times 10}$$ $$=\lim_{n\to\infty} \frac{\frac{1-(\frac{1+\sqrt 5}{20})^n}{1-\frac{1+\sqrt 5}{20}} - \frac{1-(\frac{1-\sqrt 5}{20})^n}{1-\frac{1-\sqrt 5}{20}}}{\sqrt 5 \times 10}$$ $$=\frac{\frac{1}{1-\frac{1+\sqrt 5}{20}} - \frac{1}{1-\frac{1-\sqrt 5}{20}}}{\sqrt 5 \times 10}$$ $$=\frac{\frac{20}{19-\sqrt 5} - \frac{20}{19+\sqrt 5}}{\sqrt 5 \times 10}$$ $$=\frac{\frac{40\sqrt 5}{356}}{\sqrt 5\times 10}$$ $$=\frac{40}{3560}$$ $$=\frac{1}{89}$$ # ezoixx174 的证法 等式左边为: ![](https://cdn.luogu.com.cn/upload/image_hosting/2dvreahq.png) 等式右边为(每一项为 $100-89=11$ 的幂): ![](https://cdn.luogu.com.cn/upload/image_hosting/nhe2t467.png) 每一位求和,有: ![](https://cdn.luogu.com.cn/upload/image_hosting/azwwnsg1.png) 与等式左边相同。 至于为什么 $11$ 的幂错位相加的结果为斐波那契数列,显然 $11$ 的幂为杨辉三角的一行。上面的求和写在杨辉三角上张这样: ![](https://cdn.luogu.com.cn/upload/image_hosting/9mh2ibry.png) 那为什么每条斜线的和等于前两条斜线的和的和呢,一目了然: ![](https://cdn.luogu.com.cn/upload/image_hosting/xtcsnfag.png) Q.E.D. # nederland 的证法 斐波那契数列的生成函数为 $f(x)=\sum_{n=0}^{\infty}F_nx^n=\frac{1}{1-x-x^2}$。 将 $x=\frac{1}{10}$ 代入得 $\sum_{n=0}^{\infty} \frac{F_n}{10^{n}}=\frac{1}{0.89}$。 故 $\sum_{n=0}^{\infty} \frac{F_n}{10^{n+2}}=\frac{1}{89}$ 。 (下标不同是因为取的首项不一样) ----- 无意义的评论会被删除。