百科问答小站 logo
百科问答小站 font logo



除了 1 和 144,还有哪个斐波那契数是平方数? 第1页

  

user avatar   Kayama 网友的相关建议: 
      

确实没有其他的了

这个结论最早是1964年英国数学家J. H. E. Cohn证明的

证明过程没有用到任何高深的数学知识,只用到了初等数论里的二次剩余



背景概念

所谓斐波那契数列,就是满足:

( )

的二阶线性递推数列


关于斐波那契数列的通项公式的推导详见:


类似地,我们可以定义卢卡斯数列 ,它满足:

( )

我们可以得出,卢卡斯数列的通项公式为:

( )



斐波那契数列 和卢卡斯数列 的定义域都很容易由自然数集推广到整数集


我们有以下结论:


(1)



(2)

证明很简单,直接把二者的通项公式往里带即可


而令 ,可得


令 ,可得

从而



(3)

同样,直接代入通项公式即可证明



(4)

同样,直接代入通项公式即可证明



(5)

当且仅当

当且仅当

数学归纳法即可证明



(6)

当且仅当

当且仅当

数学归纳法即可证明

斐波那契数列和卢卡斯数列都是线性递推整数数列,所以一定是模周期数列



(7)

若 ,则

否则


这里只需要注意到

所以

而由于

所以当 为偶数,即 时

而当 为奇数时



(8)

若 是不能被3整除的偶数,则



(9)

( 为偶数)



(10)


以上结论的证明基本上只用到了直接带通项公式、数学归纳法、辗转相除法、模周期数列,很容易验证,不多解释了




再补充点二次剩余的相关结论:

二次剩余

对于素数 ,整数 , 不是 的约数

如果存在整数 ,使得

则称 是模 的二次剩余,否则称 是模 的二次非剩余


欧拉判别法

对于素数 ,整数 , 不是 的约数

则 是模 的二次剩余的充要条件是

而 是模 的二次非剩余的充要条件是


推论1

是模 的二次剩余的充要条件是


推论2

对于素数 ,整数 , 不是 的约数

1)若 均为模 的二次剩余,则 也是模 的二次剩余

2)若 均为模 的二次非剩余,则 也是模 的二次剩余

3)若 是模 的二次剩余, 是模 的二次非剩余,则 是模 的二次非剩余


以上内容的证明随便翻阅一本初等数论教材即可


由以上两个推论立即可以得出:

对一切素数 , 是模 的二次剩余

是模 的二次剩余的充要条件是




下文中,

是不能被3整除的偶数


(一)若 ,则

1)首先,若 为正偶数

显然 ,

所以此时 不可能是完全平方数



2)若

显然 符合

否则,令

其中 ,而 为偶数,且 不是3的倍数


由于


此时 至少存在一个素因子 ,使得

否则的话可以使用反证法,假设 的所有素因子 都满足

则必有 ,矛盾


所以此时有


根据欧拉判别法的推论, 是模 的二次剩余当且仅当

这说明了此时 不可能是完全平方数



3)若

显然 符合

否则,令

其中 ,而 为偶数,且 不是3的倍数


由于


同样,此时 至少存在一个素因子 ,使得

所以此时有


根据欧拉判别法的推论, 是模 的二次剩余当且仅当

这同样说明了此时 不可能是完全平方数


综上,只有 时, 是完全平方数






(二)若 ,则

1)若 为奇数且 为偶数,则显然

若 ,则

若 ,则


综上,若 为奇数且 为偶数,则

也即

显然 不可能是完全平方数



2)若

显然 符合

否则,令

其中 ,而 为偶数,且 不是3的倍数


由于

也即


同样,此时 至少存在一个素因子 ,使得

所以此时有


同样, 是模 的二次剩余当且仅当

这同样说明了此时 不可能是完全平方数



3)若

显然 符合

否则,令

其中 ,而 为4的倍数,且 不是3的倍数

此时显然 不是3的倍数


由于

也即


此时 至少存在一个素因子 ,使得

所以此时有


同样, 是模 的二次剩余当且仅当

这同样说明了此时 不可能是完全平方数



4)若

显然 符合

而对于一切偶数 ,

也就是说,若 时 不是完全平方数

则 时, 亦非完全平方数

所以此时只有 符合


综上,只有 时, 是完全平方数






现在我们证明:

(三)若 ,则

1)若

显然 符合

否则,令

其中 ,而 为偶数,且 不是3的倍数


由于


此时 至少存在一个素因子 ,使得


所以此时有


同样,根据欧拉判别法的推论, 是模 的二次剩余当且仅当

这说明了此时 不可能是完全平方数



2)若

显然 符合

而对于一切奇数 ,

也就是说,若 时 不是完全平方数

则 时, 亦非完全平方数

所以此时只有 符合



3)若 为偶数

此时有


①若 为3的倍数

此时必有

根据之前的结论,

经检验, 符合


②若 不是3的倍数

此时必有

根据之前的结论,

经检验, 符合



所以,只有 时, 是完全平方数


user avatar   huang-de-ping-82 网友的相关建议: 
      

在我看来,特斯拉想石锤掉张女士太容易了好吗?

现在事情这么大了,都惊动到特粉的精神领袖马斯克了。

行车记录不是特斯拉后台都有吗?

不是只有特斯拉能读取(破解)吗?

直接倒出来事发前后10分钟的记录公布大众不就直接锤死了吗?

还轮的上张女士跳脚吗?

至于隐私啥的,涉及面这么广已经不存在隐私问题了,反正特斯拉也不尊重车主,就直接公布呗?

多少数据啊,拘留5天都整理不出来,都不如我们新招的实习生呢。


那么问题来了,为啥不锤呢,人道主义吗?


还有人在那说,车主不给车就鉴定不了。

行,我认为你说的是对的,

那特斯拉给一份精选的数据是咋回事?

不用怕网友看不懂,我看不懂,我后面有千千万万网友会翻译成我能看懂的Excel。

你倒是公布啊。


user avatar   ru-hua-82-69 网友的相关建议: 
      

在我看来,特斯拉想石锤掉张女士太容易了好吗?

现在事情这么大了,都惊动到特粉的精神领袖马斯克了。

行车记录不是特斯拉后台都有吗?

不是只有特斯拉能读取(破解)吗?

直接倒出来事发前后10分钟的记录公布大众不就直接锤死了吗?

还轮的上张女士跳脚吗?

至于隐私啥的,涉及面这么广已经不存在隐私问题了,反正特斯拉也不尊重车主,就直接公布呗?

多少数据啊,拘留5天都整理不出来,都不如我们新招的实习生呢。


那么问题来了,为啥不锤呢,人道主义吗?


还有人在那说,车主不给车就鉴定不了。

行,我认为你说的是对的,

那特斯拉给一份精选的数据是咋回事?

不用怕网友看不懂,我看不懂,我后面有千千万万网友会翻译成我能看懂的Excel。

你倒是公布啊。




  

相关话题

  如何评价数学家张益唐? 
  微分符号 dx、dy 表示什么含义? 
  一个数学问题,(x1+x2+……+x8+1)的8次方,合并同类项后有多少项,类似问题怎么解决? 
  为什么数学期刊的 IF 普遍不高? 
  用微积分怎么证明勾股定理? 
  如何看待《中国科学报》刊文评论美女数学博士后获奥运冠军:其实没啥了不起? 
  数学这门学科有多有趣? 
  格兰杰因果检验(Granger causality test)是否犯了逻辑上的后此谬误? 
  数学是不是必然会存在不确定领域? 
  孩子的梦想是成为天文学家,怎样帮助他去接近梦想? 

前一个讨论
什么样的梦想值得坚持?
下一个讨论
如何理解自然单位制?





© 2024-12-18 - tinynew.org. All Rights Reserved.
© 2024-12-18 - tinynew.org. 保留所有权利