#P208. [Sleeping Cup #8] Fibonacci Equations

[Sleeping Cup #8] Fibonacci Equations

负责人

题目描述

规定 xx 为实数,考虑斐波那契(Fibonacci)数列的普通生成函数(OGF)的一个变体(将原函数除以 xx):

$$\begin{aligned}f(x)&=\dfrac{1}{1-x-x^2}\\&=\sum_{i=1}^\infty\dfrac{\left(\dfrac{1+\sqrt{5}}{2}\right)^i-\left(\dfrac{1-\sqrt{5}}{2}\right)^i}{\sqrt{5}} x^{i-1}\\&=1+x+2x^2+3x^3+5x^4+8x^5+\ldots\end{aligned}$$

进一步地,考虑截取其幂级数形式(上面等式的最后一行)的前 2n2n 项(nn 为正整数),记为 gn(x)g_n(x)

$$\begin{aligned}g_n(x)&=\dfrac{1}{1-x-x^2} \mod x^{2n}\\&=\sum_{i=1}^{2n}\dfrac{\left(\dfrac{1+\sqrt{5}}{2}\right)^i-\left(\dfrac{1-\sqrt{5}}{2}\right)^i}{\sqrt{5}} x^{i-1}\\&=1+x+2x^2+3x^3+5x^4+8x^5+\ldots+\dfrac{\left(\dfrac{1+\sqrt{5}}{2}\right)^{2n}-\left(\dfrac{1-\sqrt{5}}{2}\right)^{2n}}{\sqrt{5}} x^{2n-1}\end{aligned}$$

更进一步地,可以证明 gn(x)g_n(x) 在任意正整数 nn 下均存在唯一零点(即满足 gn(x)=0g_n(x)=0 的实数),记为 h(n)h(n)

再进一步地,可以证明 h(n)h(n)nn 趋近于无穷大时收敛于某一确定实数 RR

请求出实数 RR 的值,然后四舍五入保留 1010 位小数,提交你的答案。

答案文本格式

本题为提交答案题。

你需要提交一个名叫 equations.txt 的文本文件。

文件包含一行一个实数,表示你的答案。

一个(错误的)答案示例:

-0.1234567890