mathematica 发表于 2012-2-21 11:13:47

我傻了!郭在二楼已经说过了!其实他是这个问题的行家!
难不倒他的!
毕竟他连这个程序都写出来了,我建议郭再用hugecalc核算一下
mathe的计算结果!虽然我相信mathe的是正确的!
毕竟两个独立的计算软件更可靠一些!

gxqcn 发表于 2012-2-21 11:18:18

这个其实不就是lucas序列吗?其实郭的素性判定算法中有,我在第一个回复的时候就说了,只是郭愿不愿意显露他的身手而已!
mathematica 发表于 2012-2-21 11:10 https://bbs.emath.ac.cn/static/image/common/back.gif

Lucas 序列与 Fibonacci序列是两个不同的序列,
虽然他们的递推公式是一样的,但前两项值不相同。

还有,我不是不愿显露身手,而是没有什么好显露的,
因为我的表达不够好,所以才先简单提一下,如果有疑问再继续展开。

gracias 发表于 2012-2-21 12:25:33

谢谢各位,我也是用pari/gp算出来的

mathe 发表于 2012-2-21 16:58:17

方法很妙,但最后还有个1/sqrt5如何处理?
gxqcn 发表于 2012-2-21 09:30 https://bbs.emath.ac.cn/static/image/common/back.gif
既然$\omega={sqrt{5}-1}/2$我们可以得到$sqrt{5}=2\omega+1$
实际上,如果模是一个素数p,那么问题就变成在有限域$F_p$上fibonacci数列通项公式问题,由于是数域,我们可以求特征方程$x^2-x-1=0$的两个根。但是如果特征方程不可约,那么实际上根在扩张域上。而如果多项式可约(这时$p-=1,4(mod 5)$),那么通项公式会更加简单。但是无论哪种情况,我们都还是可以采用这种同样的符号运算方法。由此,当模是若干个互不相同的素数乘积(不包含5)时,必然也可以。但是如果模含有某个素因子的高次时,我不确定是否可以用这种方法,但是感觉应该是可行的。但是如果模是5的倍数,那么必然不可行,(因为$sqrt{5}$无法表示了),但是我们可以将模5的幂的部分分开处理,然后结果合并。

gxqcn 发表于 2012-2-21 17:05:53

$sqrt{5}=2\omega+1$ 这步我也推出来了,但如何去分母我还不会做。。。

mathe 发表于 2012-2-21 17:08:24

对于模不含素因子5,可以用数学归纳法证明符号运算方法均可以行。而$1/{sqrt{5}}-=2*\omega-3(mod m)$ (在Pari/gp中计算1/Mod(2*x+1,x^2-x-1)即可
于是全部只需要做乘法即可。

gxqcn 发表于 2012-2-21 17:20:48

$(2\omega+1)(2\omega-3)=4(\omega^2-\omega-1)+1=1$,我怎么就没想到呢?
非常感谢 mathe 的解答,现在我才茅塞顿开,畅快!

mathe 发表于 2012-2-21 17:22:21

上面弄错了,这里的$\omega$不是黄金分割点,而是${1+sqrt{5}}/2$,所以$sqrt{5}=2\omega-1$,而$1/{sqrt{5}}={2\omega-1}/5$,这也是为什么模是5的倍数时无法使用,因为无法除5.

gxqcn 发表于 2012-2-21 17:27:04

还好,不影响整体思路。

mathe 发表于 2012-2-22 07:54:47

发现模是5的幂也有很快的算法,只是同前面的方法不同。
我们假设模为$5^k$,所以通常k不会很大,于是
$F_n=1/{sqrt{5}}(({1+sqrt{5}}/2)^n-({1-sqrt{5}}/2)^n)=1/{2^{n-1}}\sum_{h=0}^{+infty}((n),(2h+1))5^h -= 1/{2^{n-1}}\sum_{h=0}^{k-1} ((n),(2h+1))5^h (mod 5^k)$
其中$((n),(2h+1))$就是组合数${n(n-1)...(n-2h)}/{(2h+1)!}$
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