斐波那契数列的一些重要性质及其证明

一.(gcd(f_{n},f_{n+1})=1)

证明:

[egin{aligned} &gcd(f_{n},f_{n+1})&\ =&gcd(f_{n},f_{n+1}-f_{n})&\ =&gcd(f_{n},f_{n-1})&\ =&……&\ =&gcd(f_{1},f_{2})&\ =&1& end{aligned} ]

二.(f_{m}=f_{m-n-1} imes f_{n}+f_{m-n} imes f_{n+1})

证明:

假设(n<m),且(f_{n}=a,f_{n+1}=b)
(f_{n+2}=a+b,f_{n+3}=a+2b,f_{n+4}=2a+3b)
我们可以发现a和b前面的系数就是一个斐波那契数列,因此(f_{m}=f_{m-n-1} imes a+f_{m-n} imes b),得证。
推论:(f_{n+m}=f_{m-1} imes f_{n}+f_{m} imes f_{n+1})

三.(gcd(f_{n},f_{m})=f_{gcd(n,m)})

证明:

由性质二我们知道(gcd(f_{n},f_{m})=gcd(f_n,f_{m-n-1} imes f_{n}+f_{m-n} imes f_{n+1}))
又我们知道(f_{n}|f_{m-n-1} imes f_{n}),由性质一我们知道(gcd(f_{n},f_{n+1})=1),因此

[gcd(f_{n},f_{m})=gcd(f_{n},f_{n-m}) ]

根据该等式我们即可得证该性质成立。

参考资料:

洛谷P1306博客:传送门

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