All about flooble | fun stuff | Get a free chatterbox | Free JavaScript | Avatars    
perplexus dot info

Home > Just Math
Fibonacci Inequality (Posted on 2021-05-06) Difficulty: 3 of 5
Let Fn be the nth Fibonacci number.

Prove that F2n+1 > F2n for all n > 1.

No Solution Yet Submitted by tomarken    
Rating: 4.0000 (1 votes)

Comments: ( Back to comment list | You must be logged in to post comments.)
Solution solution | Comment 1 of 4
f(0)=0
f(1)=1
f(2)=1
f(3)=2
f(4)=3
f(5)=5
f(6)=8
f(7)=13
f(8)=21

so at the beginning of the sequence

n=2:   f(3)^2 = 4,  f(4)=3
n=3:   f(4)^2 = 9,  f(6)=8
n=4:   f(5)^2 = 25, f(8)=21

Using rounding function [x]:

F(n) = [phi^n/sqrt(5)]

where phi = (1+sqrt(5))/2  the golden ratio

~= 1.618033

For n=8, this approximation is [21.0095194942485] and the portion lost in rounding gets smaller for higher values of n.

The LHS of the given inequality is multiplied by phi^2 for each successive n, while the RHS is multiplied by the same value and the inequality is maintained.

The ratio quickly approaches 1.17082039324993 (i.e., phi^2/sqrt(5)):

  n          LHS          RHS             LHS/RHS
  2                4                3  1.333333333333 
  3                9                8  1.125000000000 
  4               25               21  1.190476190476 
  5               64               55  1.163636363636 
  6              169              144  1.173611111111 
  7              441              377  1.169761273210 
  8             1156              987  1.171225937183 
  9             3025             2584  1.170665634675 
 10             7921             6765  1.170879526977 
 11            20736            17711  1.170797809271 
 12            54289            46368  1.170829020014 
 13           142129           121393  1.170817098185 
 14           372100           317811  1.170821651862 
 15           974169           832040  1.170819912504 
 16          2550409          2178309  1.170820576879 
 17          6677056          5702887  1.170820323110 
 18         17480761         14930352  1.170820420041 
 19         45765225         39088169  1.170820383017 
 20        119814916        102334155  1.170820397159 
 21        313679521        267914296  1.170820391757 
 22        821223649        701408733  1.170820393820 
 23       2149991424       1836311903  1.170820393032 
 24       5628750625       4807526976  1.170820393333 
 25      14736260449      12586269025  1.170820393218 
 26      38580030724      32951280099  1.170820393262 
 27     101003831721      86267571272  1.170820393245 
 28     264431464441     225851433717  1.170820393252 
 29     692290561600     591286729879  1.170820393249 
 30    1812440220361    1548008755920  1.170820393250 
 31    4745030099481    4052739537881  1.170820393250 
 32   12422650078084   10610209857723  1.170820393250 
 33   32522920134769   27777890035288  1.170820393250 
 34   85146110326225   72723460248141  1.170820393250 
 35  222915410843904  190392490709135  1.170820393250 
 36  583600122205489  498454011879265  1.170820393250   37 1527884955772561 1304969544928660  1.170820393250   38 4000054745112196 3416454622906716  1.170820393250 

Edited on May 6, 2021, 7:10 pm
  Posted by Charlie on 2021-05-06 12:42:59

Please log in:
Login:
Password:
Remember me:
Sign up! | Forgot password


Search:
Search body:
Forums (0)
Newest Problems
Random Problem
FAQ | About This Site
Site Statistics
New Comments (0)
Unsolved Problems
Top Rated Problems
This month's top
Most Commented On

Chatterbox:
Copyright © 2002 - 2024 by Animus Pactum Consulting. All rights reserved. Privacy Information