ํผ๋ณด๋์น ์์ด ํ ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋?
์ด ๋๊ตฌ๋ ์ง์ ํ ์ธ๋ฑ์ค ๋ฒ์์ ๋ํด ํผ๋ณด๋์น ์ \(F_n\)์ ํ๋ฅผ ๋ง๋ค์ด ์ค๋๋ค. ์ฒซ ๋ฒ์งธ ์ธ๋ฑ์ค n, ๊ฐ ํ๋ง๋ค n์ด ์ผ๋ง์ฉ ๋์ด๋๋์ง(์ฆ๊ฐ๊ฐ), ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋ช ๊ฐ์ ํ์ ํ์ํ ์ง๋ฅผ ์ค์ ํ๋ฉด ๋ฉ๋๋ค. ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ๊ฐ n ๊ฐ๊ณผ ๊ทธ์ ํด๋นํ๋ ํผ๋ณด๋์น ๊ฐ์ ํจ๊ป ๋์ดํ๊ณ , ์์ด์ด ์ผ๋ง๋ ๋น ๋ฅด๊ฒ ์ปค์ง๋์ง๋ฅผ ๊ทธ๋ํ๋ก ๋ณด์ฌ ์ค๋๋ค. ์์ํ ์ํ ๋๊ตฌ์ด๋ฏ๋ก ์ง์ญ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ฐจ์ด ์์ด ์ด๋์๋ ๋์ผํ๊ฒ ์๋ํฉ๋๋ค.
์ฌ์ฉ ๋ฐฉ๋ฒ
์ธ๋ฑ์ค n์ ์ด๊น๊ฐ(๊ฐ์ฅ ๋จผ์ ํ์ํ n), ์ฆ๊ฐ๊ฐ(๊ฐ ํ๋ง๋ค n์ด ๋์ด๋๋ ์ ๋), ๋ฐ๋ณต ํ์(ํ์ํ ํ ์)๋ฅผ ์ ๋ ฅํ์ธ์. ์๋ฅผ ๋ค์ด ์์ ์ธ๋ฑ์ค 1, ์ฆ๊ฐ๊ฐ 1, ํ ์ 13์ผ๋ก ์ค์ ํ๋ฉด 1, 1, 2, 3, 5, 8, ... ๋ก ์ด์ด์ง๋ ๊ณ ์ ์ ์ธ ์์ด์ด \(F_{13} = 233\)๊น์ง ์ถ๋ ฅ๋ฉ๋๋ค.
๊ณต์ ์ค๋ช
ํผ๋ณด๋์น ์์ด์ ์ ํ์ \(F_1 = 1\), \(F_2 = 1\), ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ \(n \ge 3\)์ผ ๋ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ด ์ ์๋ฉ๋๋ค.
$$F_n = F_{n-1} + F_{n-2}$$๋ํ ๋น๋ค ๊ณต์(Binet's formula)
$$F_n = \frac{(1+\sqrt{5})^n - (1-\sqrt{5})^n}{2^n \cdot \sqrt{5}}$$์ด๋ผ๋ ๋ซํ ํํ์ ์๋ ์๋๋ฐ, ๊ฐ์ ์ ์ ๊ฐ์ ์ฃผ์ง๋ง n์ด ์ปค์ง๋ฉด ๋ถ๋์์์ ์ค์ฐจ๊ฐ ์๊ธธ ์ ์์ต๋๋ค. ์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ์ ํํ ์ ์ ์ ํ์์ ์ฌ์ฉํฉ๋๋ค. \(n \le 0\)์ธ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ์ผ๋ฐํ๋ ์์ ํผ๋ณด๋์น(negafibonacci) ๊ท์น \(F_{-n} = (-1)^{n+1} F_n\)์ ์ ์ฉํ๋ฏ๋ก \(F_0 = 0\), \(F_{-1} = 1\), \(F_{-2} = -1\)์ด ๋ฉ๋๋ค.
๊ณ์ฐ ์์
์์ ์ธ๋ฑ์ค 5, ์ฆ๊ฐ๊ฐ 2, ํ ์ 4๋ก ์ค์ ํ๋ฉด n ๊ฐ์ 5, 7, 9, 11์ด ๋ฉ๋๋ค. ๊ฐ๊ฐ์ ํผ๋ณด๋์น ๊ฐ์ 5, 13, 34, 89์ด๋ฉฐ, ๋ฐ๋ผ์ ํ์ ๋ง์ง๋ง ๊ฐ์ \(F_{11} = 89\)๊ฐ ๋ฉ๋๋ค.
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
์ฆ๊ฐ๊ฐ์ 1๋ณด๋ค ํฌ๊ฒ ์ค์ ํ ์ ์๋์? ๋ค. ์ฆ๊ฐ๊ฐ์ 2๋ก ํ๋ฉด ๋ ์นธ์ฉ ๊ฑด๋๋ด ์ธ๋ฑ์ค๋ฅผ, 3์ผ๋ก ํ๋ฉด ์ธ ์นธ์ฉ ๊ฑด๋๋ด ์ธ๋ฑ์ค๋ฅผ ๊ณ์ฐํฉ๋๋ค.
์์ ์ธ๋ฑ์ค๋ ์ง์ํ๋์? ๋ค, ์์ ํผ๋ณด๋์น(negafibonacci) ํ์ฅ์ ํตํด ์ง์ํฉ๋๋ค. ์์ ์ธ๋ฑ์ค๋ฅผ 0์ผ๋ก ํ๋ฉด \(F_0 = 0\)์ด ์ถ๋ ฅ๋ฉ๋๋ค.
n์ ์ผ๋ง๋ ํฌ๊ฒ ๋ฃ์ ์ ์๋์? ๊ฐ์ 64๋นํธ ์ ์๋ก ๊ณ์ฐ๋๋ฉฐ ๋๋ต \(F_{90}\)๊น์ง๋ ์ ํํฉ๋๋ค. ๊ทธ ์ด์์์๋ ๊ฐ์ด ๋๋ฌด ์ปค์ ธ ์ค๋ฒํ๋ก๊ฐ ๋ฐ์ํ ์ ์์ต๋๋ค.