NOMBRES – Curiosités, Théorie et Usages

 

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ITÉRATIONS

 

Débutants

Fibonacci

Nombres de

FIBONACCI et Cie

 

Glossaire

Suite et série

 

 

INDEX

 

Fibonacci

 

Itérations

 

Fibonacci

Propriétés (1/2)

Propriétés (2/2)

Formule de Binet et Binet généralisé

 

Sommaire de cette page

>>> Triangle de Pascal

>>> Fibonacci & nombre d'or

>>> Divisibilité

>>> Formule de Binet

>>> Autres formules (sommes)

>>> Carré des Fibonacci – Démonstration avec Binet

>>> Somme infinie et 89

 

 

 

 

SUITE DE FIBONACCI

Propriétés (2/2)

dont Formule de Binet

  

Revue des principales propriétés des nombres de Fibonacci.

Notamment comment calculer les grandes valeurs directement sans avoir à calculer tous les précédents.

 

En pratique pour calculer un nombre de Fibonacci de rang n:

 

 

Triangle de Pascal

 

 

 

Dans le triangle de Pascal, la somme des "diagonales" forment la suite de Fibonacci.

 

 

Présentation classique du triangle Pascal

 

 

Voir Triangle de Pascal et Nombres de Fibonacci / Sommes en 2k

 

 

Nombre d'or et Fibonacci

 

Le rapport entre deux termes consécutifs tend vers le nombre d'or.

 

 

 

 

La suite des nombres de Fibonacci est la seule suite ayant les deux propriétés:

 

Un+1 = Un + Un-1

 

Compléments en Nombre d'Or

 

 

Divisibilité

 

Trois nombres de Fibonacci consécutifs sont premier entre eux par paires.

 

Explication

On sait que, par définition, Fn+1 = Fn + Fn–1

Si de divise deux des nombres, il divise le troisième.

Par induction on remonte jusqu'à F1 = 1 qui n'est divisible que par 1.

 

(Fn-1, Fn) = (Fn-1, Fn+1) = (Fn, Fn+1) = 1

 

Exemple

F8  = 21 = 3 x 7

F9  = 34 = 2 x 17

F10 = 55 = 5 x 11

Aucun facteur en commun

 

Le PGCD de deux nombres de Fibonacci est égal au Fibonacci d'indice égal à ce PGCD.

(Fn, Fm) = F(n, m)

 

Exemple

F12  = 144 et  F18  = 2 584

PGCD(144, 2 584) = 8

PGCD(12, 18) = 6

                           F6   = 8

 

 

Propriétés de divisibilités

2

F3k 

2, 8, 34, 144 …

3

F4k 

3, 21, 144, 987 …

4

F6k 

8, 144,  2 584, 46 368 …

5

F5k 

5, 55, 610, 6 765 …

6, 9 et 12

F12k 

144, 46,368, 14 930 352 …

7

F8k 

21, 987, 46 368, 2 178 309 …

10 et 61

F15k 

610, 832 040, 1 134 903 170 …

11

F10k 

21, 987, 46 368, 2 178 309 …

13

F7k 

13, 377, 10 946, 317 811…

15

F20k 

6 765, 102 334 155 …

17

F9k 

34, 2 584, 196 418, 14 930 352…

29

F14k 

377, 317 811, 267 914 296 …

Propriété exploitée

 

Si m | n alors Fm | Fn

 

Exemples

3   n  alors n = 3k

Si  3   n  alors F3 | Fn ou 2   F3k

 

15 | n alors n = 15k

Si 15 | n alors F15 | Fn soit 610 | F15k

Voir Divisibilité des Fibonacci par 11 / Divisibilité par n

 

 

 

FORMULE de BINET

 

*      En 1843, Binet publie une formule qui donne le nième nombre de la suite de Fibonacci.

 

*      Notez la présence de la racine de 5 qui rappelle le nombre d'or.

 

 

 

 

 

Voir La formule de Binet – Développements

 

 

 

Autres formules: sommes

 

 

Formule valable pour n >1

 

 

Application linéaire

Pour r = 0

 

 

Carré des FibonacciDémonstration

 

Propriété de l'expression E

 

Le carré d'un nombre de Fibonacci est égal au produit de ses deux voisins à 1 près.

E = Fn–1 . Fn+1 – Fn2 = (–1)n

 

Expression matricielle**

 

 

Illustration

Démonstration

Nous noterons A et B le nombre d'or et son inverse en négatif.

Souvenons-nous que leur produit est égal à –1.

 

Formule de Binet

Avec notation facilitant la lecture

FN

Carré

 

Rappel:
(An)m = An . m >>>

FN2

 

 

Produit

 

Rappel: produit de puissances, on ajoute les indices. >>>

Fn – 1 . Fn +1

 

 

 

Expression demandée

E

Produit de AB

A.B

An.Bn

= – 1 

= (A.B)n = (– 1)n 

Produits mixtes

 

 

 

 

 

An-1. Bn+1

 

An+1. Bn-1

= (-1)n-1

 

= (-1)n-1 A2

Explication

Les produits deux à deux de A et B jusqu'à n – 1 donne (–1);

les deux B restants donnent le produit B².

Remplaçons

 

 

E

 

 

Somme des carrés

A² + B²

 

 

Retour à E

E

 

 

 

Somme infinie et 89

On peut montrer que (m > 1):

Avec

Fn = 89 = m² – m – 1 => m = 10

En remplaçant

Calcul

Avec 10 termes

Avec 20 termes

1 / 89,000000000000063930

Voir Nombre 89

 

 

 

 

 

Retour

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Aussi

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