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Un divertido Pascal-triángulo

Inspirado por Pascal, me puse unos grilletes y un espinoso de la correa. La inspiración vino a raudales, y pensé en el siguiente triángulo:

$$ \begin{array}{rcccccccccc} & & & & & 1\\\ & & & & 1 & & 1\\\ & & & 1 & & \frac{1}{2} & & 1\\\ & & 1 & & \frac{2}{3} & & \frac{2}{3} & & 1\\\ & 1 & & \frac{3}{5} & & \frac{3}{4} & & \frac{3}{5} & & 1\\\ 1 & & \frac{5}{8} & & \frac{20}{27} & & \frac{20}{27} & & \frac{5}{8} & & 1\\\ & ... & & & &... & & & & ... & \end{array} $$

Vamos a llamar a la correspondiente entrada ${n \elegir k}$, porque obviamente no hay ningún peligro de confusión. La construcción de la regla es muy simple. En lugar de tener $${n+1 \elegir k} = {n \elegir k-1} + {n \elegir k},$$ como de costumbre, tenemos $${n+1 \elegir k} = \frac{1}{{n \elegir k-1} + {n \elegir k}}.$$

Es fácil ver por inducción que todas las entradas del triángulo se encuentran entre $1/2$, y $1$. También, fijo de $k$, ${n \elegir k}$ converge a un límite de $C_k$. Por ejemplo, $C_1=1/\phi$, donde $\phi$ es el cociente de oro (esto debería ser obvio! creo que de los números de Fibonacci...). Podemos determinar fácilmente $C_{k+1}$ en $C_k$ tomando el límite en la construcción de la regla, que los rendimientos de $C_k=(C_{k-1}+C_k)^{-1}$. En particular, todos los de la $C_k$'s son números algebraicos.

Me gustaría saber si alguien de aquí puede resultar interesante las propiedades de este triángulo, o de los números $C_k$.

¡A disfrutar! Voy a quitarse los grilletes y el cinturón de ahora.

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delroh Puntos 56

La secuencia de $C_k$ no es monotónica como @JohnM originalmente reclamado. He aquí un rápido pero no tan elegante prueba de convergencia de $C_k$. Como efecto secundario, también vamos a saber que la secuencia pasa alternativamente por encima y por debajo de su límite, es decir, $1/\sqrt{2}$.

La solución para $C_{k+1}$ en $C_k$, obtenemos $C_{k+1} = \frac{\sqrt{C_k^2 + 4} - C_k}{2}$. Yo directamente te muestran que la diferencia en la secuencia de $|C_{k}-\frac{1}{\sqrt{2}}|$ es disminuyendo exponencialmente rápido, que establece la necesaria convergencia. Voy a abreviar $C_k$ $c$ por conveniencia. Tenemos: $$ \frac{C_{k+1} - \frac{1}{\sqrt{2}}}{C_{k} - \frac{1}{\sqrt{2}}} = \frac{\sqrt{c^2+4} - (c + \sqrt{2})}{2 (c - \frac{1}{\sqrt{2}})} = \frac{-\sqrt{2}}{\sqrt{c^2+4} + c + \sqrt{2}}, $$ después de algunas sencillo reordenamiento. (Observe el signo menos.) Por último, observe que el denominador es de al menos $2+\sqrt{2} \geq 2\sqrt{2}$ para $c \geq 0$. Por lo tanto la relación es más de $1/2$ en magnitud. En particular, tenemos $|C_k - \frac{1}{\sqrt{2}}| \leq 2^{-k}$ para algunas constantes $A$, y hemos terminado. El signo negativo muestra que la secuencia es alternativamente por encima y por debajo del límite. $\Caja$

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