¿Cómo se puede calcular el valor de Phi?

Construcción por brújula y regla

Scott Beach desarrolló una forma de representar este cálculo de phi en una construcción geométrica:
Como Scott comparte en su sitio web:
El triángulo ABC es un triángulo rectángulo, donde la medida del ángulo BAC es de 90 grados. La longitud del lado AB es 1 y la longitud del lado AC es 2. El teorema de Pitágoras se puede usar para determinar que la longitud del lado BC es la raíz cuadrada de 5. El lado BC se puede extender en 1 unidad de longitud para establecer el punto D. El segmento de línea DC se puede dividir en dos (dividido por 2) para establecer el punto E.
La longitud del segmento de línea EC es igual a Phi (1.618 …).

Phi nomenal!

Fuente: http://www.goldennumber.net/phi-…

Estoy acostumbrado a Φ ser utilizado para denotar la proporción áurea ( http://en.wikipedia.org/wiki/Gol …), en cuyo caso puede calcularlo con la siguiente fórmula:

[matemáticas] \ phi = \ frac {1 + \ sqrt {5}} {2} [/ matemáticas]

Dos cantidades están en la proporción áurea si su proporción es igual a la proporción de su suma a la mayor de las dos cantidades.

Ahora, si dejamos que [matemática] a [/ matemática] y [matemática] b [/ matemática] [matemática] (b> a) [/ matemática] sean dos cantidades en la proporción áurea, entonces,

[matemáticas] \ dfrac {b} {a} = \ dfrac {a + b} {b} \ overset {\ mathrm {def} ^ n} {=} \ varphi \ tag * {} [/ math]

[matemáticas] \ dfrac {b} {a} = \ dfrac {a} {b} +1 \ etiqueta * {} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ dfrac {b} {a} = \ dfrac {1} {\ frac {b} {a}} + 1 \ tag * {} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ varphi = \ dfrac {1} {\ varphi} +1 \ tag * {} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ varphi ^ 2- \ varphi-1 = 0 \ tag * {} [/ math]

La fórmula cuadrática revela que,

[matemáticas] \ varphi = \ dfrac {1+ \ sqrt {5}} {2} \ aprox 1.618 \ tag * {} [/ matemáticas]

(La otra solución da [matemática] \ frac {a} {b} [/ matemática] o [matemática] \ varphi ^ {- 1} [/ matemática] )


Como otros han mencionado, la relación entre dos números consecutivos de Fibonacci también se aproxima a [matemáticas] \ varphi [/ matemáticas].

De hecho, para cualquier secuencia que satisfaga la relación de recurrencia [matemática] ([/ matemática] con valores semilla [matemática] A_0, A_1 [/ matemática] no ambas [matemática] 0 [/ matemática] porque eso se convertiría en una secuencia constante [matemática] )[/matemáticas],

[matemáticas] A_n = A_ {n-1} + A_ {n-2} \ tag * {} [/ matemáticas]

El límite de [math] \ dfrac {A_n} {A_ {n-1}} [/ math] como [math] n \ to 0 [/ math] se acerca a [math] \ varphi [/ math].

Esto se puede probar dejando que [math] L [/ math] sea el límite,

[matemáticas] L = \ lim \ limits_ {n \ to \ infty} \ dfrac {A_n} {A_ {n-1}} \ tag * {} [/ matemáticas]

Usando la recurrencia,

[matemática] L = \ lim \ limits_ {n \ to \ infty} \ dfrac {A_ {n-1} + A_ {n-2}} {A_ {n-1}} \ tag * {} [/ math]

[matemática] L = 1 + \ lim \ limits_ {n \ to \ infty} \ dfrac {A_ {n-2}} {A_ {n-1}} \ tag * {} [/ matemática]

[matemáticas] L = 1 + \ lim \ limits_ {n \ to \ infty} \ dfrac {1} {\ frac {A_ {n-1}} {A_ {n-2}}} \ tag * {} [/ matemáticas]

[matemáticas] L = 1 + \ dfrac {1} {L} \ etiqueta * {} [/ matemáticas]

Nuevamente, multiplicando por [matemáticas] L [/ matemáticas] y usando la fórmula cuadrática puedes mostrar que

[matemáticas] L = \ varphi \ etiqueta * {} [/ matemáticas]