(832)黄金数列とピュタゴラスの定理

 ピュタゴラスの定理は「直角3角形の直角を挟む2辺の2乗の和は対辺の2乗に等しい」というものだった。そしてフィボナッチ数列は連続する2項の和がそれに続く3番目の項に等しい。これからフィボナッチ数列の連続するすべての3項の正の平方根は、ピュタゴラスの定理を満たすので直角3角形の3辺となることが分かる。例えばフイボナッチ数列の第5、6、7項の平方根√5、√8、√13は下の図左のように直角3角形を作っているが、この3角形ABCの辺BCとCAの辺長さをそのままにして挟角Cを直角に変形すれば、左図では√5だった辺ABは右図のように√21になる。さらに今度は辺AC(√13)とAB(√21)が直角を挟む2辺となるように角Aを直角に変形すれば、対辺になるBCは√34になる。同様にして順次連続して変形して重ねていくと、フイボナッチ数列の平方根をベースとした直角3角形の渦巻きができていくことが見て取れるだろう。

<項数> 10 11 12 13
フイボナッチ数列 13 21 34 55 89 144 233
フイボナッチ数列の平方根 √2 √3 √5 √8 √13 √21 √34 √55 √89 12 √233…

 なおここでもう一度フイボナッチ数列の平方根に目を戻してその第12項を見てみよう。第12項は√144つまり12になっているが、これより前の数はすべてその項数を表す整数より小さい(1という数はそれ自体が例外であるので除く)。またこれより後の数はすべてその項数を表す整数より大きいということが分かるだろう。ここにも12という数が1つの界面を作っていると表現しているものの表われが見て取れる。またフィボナッチ数列は隣り合う2項同士を乗除することで黄金比φ(=1.618…)もしくはφ’(=0.618…)の近似値が出てきたが、この「フイボナッチ数列の平方根」の数列で同じ操作をすると黄金比の平方根の近似値が出てくる。また1つ飛びの項数同士だと黄金比が、2つ飛びだと黄金比の3/2乗が、3つ飛びだと黄金比の2乗がそれぞれ近似値で顔を見せる。