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Fibonacci et Trigonométrie

Une première formule mathématique qui peut en dérouter plus d’un, mais qui se révèle exacte…

F(N) étant tout simplement le énième nombre de Fibonacci – cf. Bestiaire de formules ou pour les courageux, lire la preuve mathématique.

Les 10 premières itérations de la formule exécutée sous Linux par bc (Basic Calculator) avec ce programme téléchargeable fournissent les résultats suivants:

 

N 2N+1 F(2N+1) Résultats de la formule
1 3 2 2.00000000000000000000
2 5 5 4.99999999999999999968
3 7 13 12.99999999999999999936
4 9 34 33.99999999999999999744
5 11 89 88.99999999999999998976
6 13 233 232.99999999999999995904
7 15 610 609.99999999999999983616
8 17 1597 1596.99999999999999934464
9 19 4181 4180.99999999999999737856
10 21 10946 10945.99999999999998951424

 

Notice

Avec un autre logiciel de calcul, le nombre après la virgule peut être différent mais l’entier le plus proche sera égal à F(2N+1).

 

Une seconde formule…

qui prend ses valeurs parmi les nombres entiers qui sont le nombre de façons différentes de paver un rectangle 2N x 2P par un domino 2 x 1.

Important!

Nous pouvons voir que la première formule

4^N\cdot\prod_{n=1}^{N}\left (\cos^2(\frac{n\pi}{2N+1})+\frac{1}{4}\right )=F(2N+1)

est un cas particulier de la seconde avec P égal à 1.

En marge de la beauté de ces formules, celles-ci peuvent être utilisées pour « tester », « qualifier » et même « valider » des algorithmes de calculs avec des nombres flottants.