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Fibonorial de un argumento fraccional o complejo

Deje $F(n)$ el valor del $n^{\text{th}}$ número Fibonacci$^{[1]}$$\!^{[2]}$$\!^{[3]}$. Los números de Fibonacci tienen una generalización natural a una analítica de la función de un argumento complejo: $$F(z)=\left(\phi^z - \cos(\pi z)\,\phi^{-z}\right)/\sqrt5,\quad\text{where}\,\phi=\left(1+\sqrt5\right)/2.\tag1$$ Esta definición se utiliza, por ejemplo, en Mathematica.$^{[4]}$ Produce valores reales de $z\in\mathbb R$, y conserva la costumbre funcional de la ecuación para los números de Fibonacci para todos $z\in\mathbb C$: $$F(z)=F(z-1) + F(z-2).\tag2$$


El fibonorial$^{[5]}$$\!^{[6]}$$\!^{[7]}$ es generalmente denotado como $n!_F$, pero aquí preferimos una notación diferente a $\mathfrak F(n)$. Se define por entero no negativo, $n$ inductivamente como $$\mathfrak F(0)=1,\quad \mathfrak F(n+1)=\mathfrak F(n)\times F(n+1).\tag3$$ En otras palabras, la fibonorial $\mathfrak F(n)$ da el producto de los números de Fibonacci de$F(1)$$F(n)$, inclusive. Por ejemplo, $$\mathfrak F(5)=\prod_{m=1}^5F(m)=1\times1\times2\times3\times5=30.\tag4$$

Pregunta: ¿Puede el fibonorial generalizada de una manera natural a una analítica de la función $\mathfrak F(z)$ de un complejo (o, al menos, real positivo) de la variable, de tal manera que se conserva la funcional de la ecuación de $(3)$ para todos los argumentos?

Hay una integral, la serie o la continuación de la fracción representación de $\mathfrak F(z)$ o en una representación en forma cerrada mediante conocido funciones especiales?

Existe un algoritmo eficiente para calcular los valores de $\mathfrak F(z)$ a los no-entero argumentos para una precisión arbitraria?

Así, podemos ver que el fibonorial es para los números de Fibonacci como el factorial es el de los números naturales, y la analítica de la función $\mathfrak F(z)$ que estoy buscando es el fibonorial como la analítica de la función $\Gamma(z+1)$ es el factorial.

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Zach466920 Puntos 3631

Ya que múltiples preguntas, supongo que lo que sigue no es una respuesta completa. Aprendí este truco, el otro día, así que estoy más que feliz de compartirlo aquí,

Si desea una integral que se puede generalizar a la recurrencia,

$$(1) \quad \mathfrak F(0)=1,\quad \mathfrak F(n+1)=\mathfrak F(n)\times F(n+1).\tag3$$

Puede hacerlo suponiendo que la fórmula es de la forma y que $k(t,n)$ satisface un retraso de la ecuación diferencial.

$$(2) \quad \mathfrak F(n)=\int_0^{\infty} e^{-t} \cdot k(t,n) \ dt$$

Nos puede solicitar que el autovalor del operador es igual a $F(n+1)$.

$$(3) \quad \partial_t [k(t,n)]=F(n+1) \cdot k(t,n+1)$$

A continuación, se deduce que la aplicación de integración por partes a $(2)$ rendimientos,

$$\mathfrak F(n)=\int_0^{\infty} e^{-t} \cdot k(t,n) \ dt=\cfrac{1}{F(n+1)} \cdot \int_0^{\infty} e^{-t} \cdot k(t,n+1) \ dt=\cfrac{1}{F(n+1)} \cdot \mathfrak F(n+1)$$

$$\Rightarrow \mathfrak F(n+1)=\mathfrak F(n)\cdot F(n+1).\tag3$$

Para obtener una forma explícita para la integración del núcleo, debemos resolver $(3)$, el cual es clasificado como un retraso de la ecuación diferencial. Si es o no una solución explícita que existe es incierto, sin más investigación. Sin embargo, el núcleo puede sin duda se puede encontrar numéricamente.

Sin embargo, sí podemos definir el kernel que satisface $(3)$ a ser el núcleo de Fibonacci.

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