La formula di Binet per i numeri di Fibonacci: una dimostrazione con l’algebra lineare
Francesco Daddi
Agosto 2009
Lo scopo di queste pagine è quello di dimostrare la formula di Binet per i numeri di Fibonacci facendo uso dell’algebra lineare.
La successione di Fibonacci è definita nel seguente modo:
F0 = 0
F1 = 1
Fn = Fn−1 + Fn−2 ∀ n > 1
Osserviamo che, per ogni k ≥ 1, risulta:
Fk+1 = Fk + Fk−1
che possiamo riscrivere nel seguente modo:
Fk+1 / Fk = 1 + Fk−1 / Fk;
se poniamo
uk = ⎡ Fk+1 ⎤ / ⎣ Fk ⎦, A = ⎡ 1 1 ⎤ / ⎣ 1 0 ⎦,
si ha:
uk = A uk−1 ⇒ uk = A2 uk−2 ⇒ ... ⇒ uk = Ak u0 dove u0 = ⎡ 1 ⎤ / ⎣ 0 ⎦;
dobbiamo cercare di scrivere con una formula chiusa le potenze di A per risolvere questo problema:
possiamo diagonalizzare A:
A = ⎡ 1 1 ⎤ / ⎣ 1 0 ⎦ = ⎡ (1 + √5) / 2 0 ⎤ / ⎣ 0 (1 − √5) / 2 ⎦ ...
⎡ 1 1 ⎤
⎣ 1 0 ⎦
⎡ (1 + √5) / 2 (1 − √5) / 2 ⎤
⎣ 1 1 ⎦
Lo scopo di queste pagine è quello di dimostrare la formula di Binet per i numeri di Fibonacci facendo uso dell’algebra lineare.