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再談費氏數列 (第 3 頁)

賴東昇

 


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.原載於科學月刊第六卷第十期
.作者當時任教於台大數學系
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三、疊合原理

在線性空間中有一個基本的原理,叫做疊合原理,有時也叫做線性疊合。例如,在費氏數列空間 F 中,對于任何二費氏數列 (an),(bn),根據上述二性質,我們知道 p(an)+q(bn)=(pan+qbn) 也是費氏數列。我們稱這數列為 (an)(bn) 的線性組合。由已知的二數列 (an)(bn) 做出其線性組合 (pan+qbn) 的操作叫做線性疊合。(請注意,組合當做名詞用,疊合當做動詞用)。

在這裡,線性疊合給我們一個啟示:一方面是可以將幾個簡單的、單純的費氏數列疊合起來,以便獲得繁瑣的、複雜的費氏數列。另一方面是相反地可以將一個繁瑣的、複雜的費氏數列拆開成好幾個簡單的、單純的費氏數列的線性組合。

在求解微分方程式的時侯,這個疊合原理可以說是發揮了相當大的功勞。其實,在自然界中,尤其是在光波、電波、聲波等波動現象裡,我們經常可以發現線性疊合原理的蹤影。在方法論上,這也是常見的方法。例如由微小的細胞形成生物體,或由許多的元素組成化合物一般似的。我們人類觀察自然現象,甚至社會現象,都是運用這個分析與綜合的古老原理。

下面我們將先尋找簡單的費氏數列,然後利用線性疊合去求狹義的費氏數列的一般項表示式。

   

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編輯:李渭天 最後修改日期:5/31/2002