A. [Sleeping Cup #8] Fibonacci Equations

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[Sleeping Cup #8] Fibonacci Equations

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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

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你需要提交一个名叫 equations.txt 的文本文件。

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一个(错误的)答案示例:

-0.1234567890

Sleeping Cup #8 (CFCOI Round 1 / Goodbye 2025)

未参加
状态
已结束
规则
Sleeping Cup
题目
7
开始于
2025-12-13 0:00
结束于
2026-1-26 0:00
持续时间
2 小时
主持人
参赛人数
12